この計算機でできること
この計算機は、2種類の辺の長さから二等辺三角形を解きます。入力するのは、等しい2辺のうちの一辺である等辺 a(辺 c と同じ長さ)と、底辺 b です。これらをもとに、残りの辺・周の長さ・半周長・面積・3本の高さを求めます。ここで用いる記号のルールは、辺 a と辺 c が等しい2辺(\(a = c\))、角 A と角 C が等しい角、そして辺 b が長さの異なる底辺、というものです。
使い方
辺 a の欄に等辺の長さを、辺 b の欄に底辺の長さを入力します。必要なら長さの単位を選んでください。これは表示用のラベルにすぎず、数値そのものを拡大・縮小するわけではありません。どの単位を選んでも計算される長さの値は変わらないからです(面積はその単位の2乗で表されます)。「計算」を押せば、導かれるすべての量が表示されます。
計算式の解説
底辺に下ろした高さは、二等辺三角形を合同な2つの直角三角形に分けます。それぞれ底辺方向の脚が \(b/2\)、斜辺が \(a\) です。したがって底辺への高さは $$h_b = \sqrt{a^2 - \frac{b^2}{4}}$$ となります。面積はそこから $$K = \frac{1}{2} \times b \times h_b = \frac{b}{4}\sqrt{4a^2 - b^2}$$ と求められ、これはヘロンの公式と一致します。各辺への高さは \(h_x = 2K / x\) なので、\(h_a = h_c = 2K/a\) です。周の長さは \(P = 2a + b\)、半周長は \(s = P/2\) です。
計算例
\(a = 5\)、\(b = 6\) の場合:\(c = 5\)、$$P = 2(5) + 6 = 16$$ \(s = 8\) です。底辺への高さは $$h_b = \sqrt{25 - 9} = 4$$ なので、$$K = \frac{1}{2}(6)(4) = 12$$ となります。さらに \(h_a = h_c = 24/5 = 4.8\) です。(ヘロンの公式で検算:\(\sqrt{8 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 3} = \sqrt{144} = 12\))
よくある質問
どんなときに三角形が成立しないの? 三角不等式 \(b < 2a\) を満たす必要があります。\(b = 2a\) の場合は三角形がつぶれてしまい(面積がゼロ)、\(b > 2a\) の場合はそもそも存在できません。こうした場合、計算機はエラーを表示します。
なぜ高さが2本同じになるの? 辺 a と辺 c が等しいため、それぞれに下ろした高さ \(h_a\) と \(h_c\) も等しくなります。
単位は計算に影響する? いいえ。単位は単なるラベルです。cm を選んでも m を選んでも数値は変わりません。長さは選んだ単位で、面積はその単位の2乗で出力されます。