この計算ツールでできること
このツールは、わかっている2辺の長さから直角三角形を解きます。直角は頂点Cに固定されているため、辺cは常に斜辺(直角の向かいにある、いちばん長い辺)となり、辺aと辺bは直角をはさむ2つの直角辺になります。入力した2辺から、残りの辺・周長・半周長・面積・3つの高さ、そして3つの内角(単位は度)を一度に計算します。
使い方
まず計算モードを選びます。2つの直角辺がわかっている場合はaとbから求めるを、片方の直角辺と斜辺がわかっている場合はaとcから求めるを選んでください。次に2辺の長さを入力します。必要に応じて表示単位を選べますが、これは見た目だけのもの(出力にラベルを付けるだけで数値そのものは変わりません)です。最後に、結果を何桁の有効数字で丸めるかを設定します。単位はすべての長さの出力に適用され、面積はその単位の2乗で表示、角度は常に度で表示されます。
計算式
残りの辺はピタゴラスの定理で求めます。2つの直角辺がわかっているときは$$c = \sqrt{a^2 + b^2}$$、片方の直角辺と斜辺がわかっているときは$$b = \sqrt{c^2 - a^2}$$です。続いて周長は \(P = a + b + c\)、半周長は \(s = P/2\) となります。2つの直角辺は互いに垂直なので、面積はシンプルに $$K = \tfrac{1}{2}\cdot a\cdot b$$ で求められます。各高さは「面積の2倍を、その高さが下りる辺で割った値」に等しく、$$h_a = \frac{2K}{a}, \quad h_b = \frac{2K}{b}, \quad h_c = \frac{2K}{c}$$ となります。角度は \(A = \operatorname{atan2}(a, b)\)、\(B = \operatorname{atan2}(b, a)\)、\(C = 90^\circ\) で、\(A + B + C = 180^\circ\) が成り立ちます。
計算例
\(a = 3\)、\(b = 4\) のとき:$$c = \sqrt{9 + 16} = 5, \quad P = 12, \quad s = 6, \quad K = 6$$ $$h_a = 4, \quad h_b = 3, \quad h_c = 2.4, \quad A \approx 36.87^\circ, \quad B \approx 53.13^\circ, \quad C = 90^\circ$$ となります。これは有名な「3-4-5」のピタゴラス数(ピタゴラスの三つ組)です。
よくある質問
単位を変えると答えも変わりますか? いいえ。すべての辺は同じ単位を共有するので、どの単位を選んでも数値は同じです。単位はあくまでラベルとして添えられるだけです。
「aとcから求める」モードで \(c > a\) が必要なのはなぜですか? 斜辺はいちばん長い辺でなければならないからです。もし \(c \le a\) だと \(c^2 - a^2\) が正にならず、実在する三角形が存在しません。
なぜ \(h_a\) が \(b\) と等しくなるのですか? 2つの直角辺は互いに垂直なので、片方の直角辺に下ろした高さは、もう片方の直角辺そのものになるからです。新しい値になるのは斜辺に下ろした高さ \(h_c\) だけで、\(h_c = ab/c\) で求められます。