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数学 定理 幾何

ピタゴラスの定理

直角の縦と横から、ななめ(斜辺)を求める。

このページでわかること

読む目安:約5分

  • 直角三角形の公式 a² + b² = c²
  • 斜辺の求め方と、3:4:5 の例
  • 3辺から直角かどうかを確かめる使い方

考え方のコツ

  1. まず直角三角形かどうかを確認する
  2. 直角をはさむ2辺を ab、ななめを c とする
  3. a² + b² = c² から、わからない辺を求める

「縦と横」は、直角をはさむ2辺をイメージしやすい言い方です(向きは図の置き方次第)。 いちばんよくあるのは、この2辺からななめ(斜辺)を出す使い方。 3辺がわかっているときは、同じ式で「直角かどうか」の確認にも使えます。

公式

直角三角形では、直角をはさむ2辺を \(a\)\(b\)、斜辺を \(c\) とすると、次の式が成り立ちます。

公式

$$a^2 + b^2 = c^2$$

言葉にすると(図を縦・横に置いたとき)

$$\text{縦}^2 + \text{横}^2 = \text{ななめ(斜辺)}^2$$

記号意味
\(a\)\(b\)直角をはさむ2辺
\(c\)斜辺(いちばん長い辺)
  • 斜辺を求めるときは \(c = \sqrt{a^2 + b^2}\) の形で使います。
  • 3辺がわかるときは \(a^2 + b^2 \stackrel{?}{=} c^2\) で直角かどうかを確かめられます。

試してみる

a = 3、b = 4 のとき、斜辺 c は?

$$c = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$$

3:4:5 はいちばん有名な直角三角形です。5:12:13 なども同じ形で使えます。

計算機

直角の縦と横がわかるとき、ななめ(斜辺)を求める道具です。

1) 2辺から斜辺を計算

a と b に 0 より大きい数を入力してください。

2) 3辺で直角三角形か判定

a, b, c に 0 より大きい数を入力してください。

この計算機では、直角三角形の2辺 a と b を入力すると、斜辺 c を計算できます。
3 と 4 を入力すると、5 になります。さらに 3, 4, 5 の3辺から直角三角形かも確かめられます。

今どこで使われている?

毎日手で計算することは少ないですが、建築・地図・ゲーム・CG・物理などでは、 ななめの長さや直角を考える土台になっています。

  • 建築・DIY

    壁や床が直角かを確認したり、対角線からゆがみを調べたりします。

  • 地図・測量

    東西と南北の差から、2地点のまっすぐな距離を考えます。

  • ゲーム

    プレイヤーと敵の距離、攻撃範囲、当たり判定に使われます。

  • 3D CG・映像

    画面や空間の中で、点や物体どうしの距離を計算します。

  • ロボット・ドローン

    目的地や障害物までの距離を考えて、安全に動きます。

  • 物理の力の合成

    横向きと縦向きの力を合わせた大きさを求めるときに使います。

まとめ

直角三角形なら、直角をはさむ縦と横を2乗して足し、
ルートを取ればななめ(斜辺)が求まる。