数学Ⅰ・図形と計量

図形と計量の公式・用語まとめ

図形と計量では、辺と角の情報から必要な公式を選びます。直角三角形なら三角比、一般の三角形なら正弦定理・余弦定理・面積公式が中心です。

FORMULAS

図形と計量の重要公式

公式の使いどころを確認してから、短い例で形を覚えましょう。

三角比

\(\sin\theta=\dfrac{対辺}{斜辺}\), \(\cos\theta=\dfrac{隣辺}{斜辺}\), \(\tan\theta=\dfrac{対辺}{隣辺}\)
いつ使う?
直角三角形で、角と辺の長さを結び付けるときに使います。
短い例
斜辺が10、\(\sin\theta=\dfrac35\) なら対辺は6
注意
どの角を \(\theta\) とするかで、対辺と隣辺が変わります。

三角比の相互関係

\(\sin^2\theta+\cos^2\theta=1\), \(\tan\theta=\dfrac{\sin\theta}{\cos\theta}\)
いつ使う?
1つの三角比から別の三角比を求めます。
短い例
\(\sin\theta=\dfrac35\) で鋭角なら \(\cos\theta=\dfrac45\)
注意
角の範囲を確認して、平方根の符号を決めます。

正弦定理

\(\dfrac{a}{\sin A}=\dfrac{b}{\sin B}=\dfrac{c}{\sin C}=2R\)
いつ使う?
向かい合う辺と角の組が分かっているときや、外接円の半径を求めるときに使います。
短い例
\(A=30^\circ,a=5\) なら \(2R=10\)
注意
辺 \(a\) と角 \(A\) のように、向かい合う組を対応させます。

余弦定理

\(a^2=b^2+c^2-2bc\cos A\)
いつ使う?
2辺とその間の角から残りの辺を求めるとき、または3辺から角を求めるときに使います。
短い例
\(b=c=1,A=60^\circ\) なら \(a=1\)
注意
最後の項で掛ける2辺は、求める辺以外の2辺です。

三角形の面積

\(S=\dfrac12bc\sin A\)
いつ使う?
2辺とその間の角が分かっている三角形の面積を求めます。
短い例
\(b=4,c=5,A=30^\circ\) なら \(S=5\)
注意
角 \(A\) を挟む2辺が \(b,c\) です。

GLOSSARY

図形と計量の重要用語

三角比
直角三角形の辺の長さの比を角度と対応させたもの。
鋭角・鈍角
鋭角は90°未満、鈍角は90°より大きく180°未満の角。
外接円
三角形の3頂点を通る円。半径を \(R\) と表します。
仰角
水平な視線より上にある対象を見上げる角。
俯角
水平な視線より下にある対象を見下ろす角。

CHECK

よくある間違い

  • 正弦定理で、辺と向かい合う角の対応をずらす。
  • 余弦定理の最後の項 \(-2bc\cos A\) のマイナスを落とす。
  • 面積公式で、与えられた角を挟んでいない2辺を使う。