この計算ツールでできること
直角三角形において、鋭角θのコサイン(余弦)は「その角に隣り合う辺(隣辺)の長さ」を「斜辺(直角の対辺で、最も長い辺)の長さ」で割った値として定義されます。本ツールは、この2つの長さを入力するだけで cos(θ) を直接計算します。さらに逆余弦(アークコサイン)関数を使って、角度θそのものを度(°)とラジアンの両方で表示します。
使い方
角θに隣り合う辺(隣辺)の長さと、斜辺の長さを入力すると、すぐに結果が表示されます。コサインは「比」なので単位は打ち消し合います。そのため、隣辺と斜辺の単位はそろってさえいれば cm でも m でもインチでも構いません。斜辺は最も長い辺になるはずですが、もし隣辺が斜辺を上回る値を入力した場合は、角度を計算する前に比が有効範囲 \([-1, 1]\) に収まるよう自動的に調整されます。
公式の解説
基本となる関係式は cos(θ) = 隣辺 ÷ 斜辺 です。
$$\cos\theta = \frac{\text{隣辺}}{\text{斜辺}}$$角度を求めるには、この式を逆にして θ = arccos(隣辺 ÷ 斜辺) を計算します。
$$\theta = \arccos\!\left(\frac{\text{隣辺}}{\text{斜辺}}\right)$$アークコサインは 0〜180度(0〜πラジアン)の範囲の値を返すため、直角三角形で起こりうるすべての角度をカバーできます。
計算例
隣辺が 4、斜辺が 5 だとします。このとき cos(θ) = 4 ÷ 5 = 0.8 となります。
$$\cos\theta = \frac{4}{5} = 0.8$$逆余弦をとると θ = arccos(0.8) ≒ 36.8699°、すなわち約 0.6435 ラジアンです。
$$\theta = \arccos(0.8) \approx 36.8699^\circ \approx 0.6435\ \text{rad}$$これは有名な「3-4-5 の直角三角形」に現れる角度のひとつです。
よくある質問(FAQ)
なぜ斜辺が最も長い辺でなければならないのですか? 斜辺は定義上、直角の対辺であり、常に最も長い辺です。したがって「隣辺 ÷ 斜辺」は最大でも 1 となり、コサインの値が有効範囲に収まります。
cos(θ) = 1 になったらどういう意味ですか? コサインが 1 ということは角度が 0° であることを意味します。これは隣辺と斜辺が等しい場合に起こり、つぶれた(退化した)三角形を表します。
ラジアンを度に変換するには? ラジアンに \(180/\pi\) を掛けます。なお本ツールでは、度とラジアンの両方を自動で表示します。