余弦定理は、 ・2つの辺とその間の角が出てくるとき ・3つの辺がわかるとき に使う!
余弦定理 この記事で扱った正弦定理は三角形の$\sin$に関する定理でしたが,三角形の$\cos$に関する定理もあり 余弦定理 と呼ばれています. [余弦定理] $a=\mrm{BC}$, $b=\mrm{CA}$, $c=\mrm{AB}$の$\tri{ABC}$に対して,以下が成り立つ. $\ang{A}=90^\circ$のときは$\cos{\ang{A}}=0$なので,余弦定理は$a^2=b^2+c^2$となってこれは三平方の定理ですね. このことから[余弦定理]は直角三角形でない三角形では,三平方の定理がどのように変わるかという定理であることが分かりますね. 次の記事では,余弦定理について説明します.
余弦定理の理解を深める | 数学:細かすぎる証明・計算 更新日: 2021年7月21日 公開日: 2021年7月19日 余弦定理とは $\bigtriangleup ABC$ において、$a = BC$, $b = CA$, $c = AB$, $\alpha = \angle CAB$, $ \beta = \angle ABC$, $ \gamma = \angle BCA$ としたとき $a^2 = b^2 + c^2 − 2bc \cos \alpha$ $b^2 = c^2 + a^2 − 2ca \cos \beta$ $c^2 = a^2 + b^2 − 2ab \cos \gamma$ が成り立つ。これらの式が成り立つという命題を余弦定理、あるいは第二余弦定理という。 ウィキペディアの執筆者,2021,「余弦定理」『ウィキペディア日本語版』,(2021年7月18日取得, ). 直角三角形であれば2辺が分かれば最後の辺の長さが三平方の定理を使って計算することができます。 では、上図の\bigtriangleup ABC$のように90度が存在しない三角形の場合はどうでしょう? 実はこの場合でも、 余弦定理 より、2辺とその間の$\cos$の値が分かれば、もう一辺の長さを計算することができるんです。 なぜ、「2辺の長さ」と「その間の$\cos$の値」を使った式で、最後の辺の長さを表せるのでしょうか?
2019/4/1 2021/2/15 三角比 三角比を学ぶことで【正弦定理】と【余弦定理】という三角形に関する非常に便利な定理を証明することができます. sinのことを「正弦」,cosのことを「余弦」というのでしたから 【正弦定理】がsinを使う定理 【余弦定理】がcosを使う定理 だということは容易に想像が付きますね( 余弦定理 は次の記事で扱います). この記事で扱う【正弦定理】は三角形の 向かい合う「辺」と「 角」 外接円の半径 がポイントとなる定理で,三角形を考えるときには基本的な定理です. 解説動画 この記事の解説動画をYouTubeにアップロードしています. この動画が良かった方は是非チャンネル登録をお願いします! 正弦定理 早速,正弦定理の説明に入ります. 正弦定理の内容は以下の通りです. [正弦定理] 半径$R$の外接円をもつ$\tri{ABC}$について,$a=\mrm{BC}$, $b=\mrm{CA}$, $c=\mrm{AB}$とする. このとき, が成り立つ. 正弦定理は 向かい合う角と辺が絡むとき 外接円の半径が絡むとき に使うことが多いです. 特に,「外接円の半径」というワードを見たときには,正弦定理は真っ先に考えたいところです. 【正弦定理】のポイントは２つ！を具体例から考えよう｜. 正弦定理の証明は最後に回し,先に応用例を考えましょう. 三角形の面積の公式 外接円の半径$R$と,3辺の長さ$a$, $b$, $c$について,三角形の面積は以下のように求めることもできます. 外接円の半径が$R$の$\tri{ABC}$について,$a=\mrm{BC}$, $b=\mrm{CA}$, $c=\mrm{AB}$とすると,$\tri{ABC}$の面積は で求まる. 正弦定理より$\sin{\ang{A}}=\dfrac{a}{2R}$だから, が成り立ちます. 正弦定理の例 以下の例では,$a=\mrm{BC}$, $b=\mrm{CA}$, $c=\mrm{AB}$とし,$\tri{ABC}$の外接円の半径を$R$とします. 例1 $a=2$, $\sin{\ang{A}}=\dfrac{2}{3}$, $\sin{\ang{B}}=\dfrac{3}{4}$の$\tri{ABC}$に対して,$R$, $b$を求めよ. 正弦定理より なので,$R=\dfrac{3}{2}$である.再び正弦定理より である.
忘れた人のために、三角比の表を載せておきます。 まだ覚えていない人は、なるべく早く覚えよう!! \(\displaystyle\sin{45^\circ}=\frac{1}{\sqrt{2}}\), \(\displaystyle\sin{60^\circ}=\frac{\sqrt{3}}{2}\)を代入すると、 \(\displaystyle a=4\times\frac{2}{\sqrt{3}}\times\frac{1}{\sqrt{2}}\) \(\displaystyle \hspace{1em}=\frac{8}{\sqrt{6}}\) \(\displaystyle \hspace{1em}=\frac{8\sqrt{6}}{6}\) \(\displaystyle \hspace{1em}=\frac{4\sqrt{6}}{3}\) となります。 これで(1)が解けました! では(2)はどうなるでしょうか? もう一度問題を見てみます。 (2) \(B=70^\circ\), \(C=50^\circ\), \(a=10\) のとき、外接円の半径\(R\) 外接円の半径 を求めるということなので、正弦定理を使います。 パイ子ちゃん あれ、でも今回は\(B, C, a\)だから、(1)みたいに辺と角のペアができないよ? ですが、角\(B, C\)の2つがわかっているということは、残りの角\(A\)を求めることができますよね? つまり、三角形の内角の和は\(180^\circ\)なので、 $$A=180^\circ-(70^\circ+50^\circ)=60^\circ$$ となります。 これで、\(a=10\)と\(A=60^\circ\)のペアができたので、正弦定理に当てはめると、 $$\frac{10}{\sin{60^\circ}}=2R$$ となり、\(\displaystyle\sin{60^\circ}=\frac{\sqrt{3}}{2}\)なので、 $$R=\frac{10}{\sqrt{3}}=\frac{10\sqrt{3}}{3}$$ となり、外接円の半径を求めることができました! 正弦定理は、 ・辺と角のペア(\(a\)と\(A\)など)ができるとき ・外接円の半径\(R\)が出てくるとき に使う! 余弦定理と正弦定理 違い. 3. 余弦定理 次は余弦定理について学びましょう!!
余弦定理 \(\triangle{ABC}\)において、 $$a^2=b^2+c^2-2bc\cos{A}$$ $$b^2=c^2+a^2-2ca\cos{B}$$ $$c^2=a^2+b^2-2ab\cos{C}$$ が成り立つ。 シグ魔くん え!公式3つもあるの!? と思うかもしれませんが、どれも書いてあることは同じです。 下の図のように、余弦定理は 2つの辺 と 間の角 についての cosについての関係性 を表します。 公式は3つありますが、注目する辺と角が違うだけで、どれも同じことを表しています。 また、 余弦定理は辺の長さではなく角度(またはcos)を求めるときにも使います。 そのため、下の形でも覚えておくと便利です。 余弦定理(別ver. 余弦定理と正弦定理の使い分け. ) \(\triangle{ABC}\)において、 $$\cos{A}=\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}$$ $$\cos{B}=\frac{c^2+a^2-b^2}{2ca}$$ $$\cos{C}=\frac{a^2+b^2-c^2}{2ab}$$ このように、 辺\(a, b, c\)が全てわかれば、好きなcosを求めることができます。 また、 余弦定理も\(\triangle{ABC}\)が直角三角形でなくても使えます。 では、余弦定理も例題で使い方を確認しましょう。 例題2 (1) \(a=\sqrt{6}\), \(b=2\sqrt{3}\), \(c=3+\sqrt{3}\) のとき、\(A\) を求めよ。 (2) \(b=5\), \(c=4\sqrt{2}\), \(B=45^\circ\) のとき \(a\) を求めよ。 例題2の解説 (1)では、\(a, b, c\)全ての辺の長さがわかっています。 このように、 \(a, b, c\)すべての辺がわかると、(\cos{A}\)を求めることができます。 今回求めたいのは角なので、先ほど紹介した余弦定理(別ver. )を使います。 別ver. じゃなくて、普通の余弦定理を使ってもちゃんと求められるよ!
ジル みなさんおはこんばんにちは。 Apex全然上手くならなくてぴえんなジルでございます! 今回は三角比において 大変重要で便利な定理 を紹介します! 『正弦定理』、『余弦定理』 になります。 正弦定理 まずはこちら正弦定理になります。 次のような円において、その半径をRとすると $\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}=2R$ 下に証明を書いておきます。 定理を覚えれば問題ありませんが、なぜ正弦定理が成り立つのか気になる方はご覧ください! 余弦定理 次はこちら余弦定理です。 において $a^2=b^2+c^2-2bc\cos A$ $b^2=a^2+c^2-2ac\cos B$ $c^2=a^2+b^2-2ab\cos C$ が成立します。 こちらも下に証明を載せておくので興味のある方はぜひご覧ください!
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