直角三角形とは?性質・ピタゴラスの定理と三角比の使い方

直角三角形とピタゴラスの定理を示す図

直角三角形は土木測量・法面設計・傾斜角計算で非常によく使われる図形です。ピタゴラスの定理三角比の基本を理解しておけば、現場計算の精度が大幅に上がります。

目次

直角三角形とは?基本性質

sin・cos・tanの定義を示す表

直角三角形は3つの角のうち1つが90°(直角)の三角形です。

  • 直角の対辺(最も長い辺)を斜辺(しゃへん)と呼ぶ
  • 3つの角の和は180°なので、残り2角の合計は90°
  • 「3:4:5」など特定の整数比を持つ直角三角形をピタゴラス数と呼ぶ
現場での活用:3:4:5の比は測量で直角を出すときに使えます(例:3m・4m・5mの辺で確認)。

ピタゴラスの定理

a² + b² = c² (c は斜辺)
求めたいもの 公式
斜辺 c c = √(a² + b²) a=3, b=4 → c=5
辺 a a = √(c² − b²) c=5, b=4 → a=3

三角比(sin・cos・tan)

比率 読み方 計算式 意味
sin θ サイン 対辺 ÷ 斜辺 高さの割合
cos θ コサイン 隣辺 ÷ 斜辺 底辺の割合
tan θ タンジェント 対辺 ÷ 隣辺 勾配の割合

角度θと1辺の長さがわかれば、残りの辺を計算できます。

土木測量での活用

  • 斜距離→水平距離・高低差:水平距離 = 斜距離 × cos θ
  • 法面勾配:tan θ = 高さ ÷ 水平距離
  • トータルステーション:三角比を使った座標計算

まとめ

  • ピタゴラスの定理:a²+b²=c²(cは斜辺)
  • 三角比:sin=対/斜、cos=隣/斜、tan=対/隣
  • 現場では3:4:5の比で直角確認が可能

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