よく使われるピタゴラス数
ピタゴラス数とは、a² + b² = c²を正確に満たす3つの正の整数の組です。以下の表は、最小かつ最もよく使われる組を挙げたものです。
| 辺 a | 辺 b | 斜辺 c |
|---|---|---|
| 3 | 4 | 5 |
| 5 | 12 | 13 |
| 8 | 15 | 17 |
| 7 | 24 | 25 |
| 9 | 40 | 41 |
| 20 | 21 | 29 |
- ピタゴラス数の整数倍もまた有効なピタゴラス数になります——例えば6-8-10と9-12-15は、どちらも3-4-5の倍数です。
- 三平方の定理は、平坦な(ユークリッド)平面上の直角三角形についてのみ厳密に成り立ちます。球面のような曲がった面上の三角形には適用されません。
三平方の定理とは?
三平方の定理とは、直角三角形において、斜辺(直角の対辺)の2乗が、残りの2辺(底辺と高さ)の2乗の和に等しいという法則です:a² + b² = c²。幾何学で最もよく使われる関係のひとつで、古代ギリシャの数学者ピタゴラスに帰せられますが、複数の古代の数学の伝統において独立に証明されています。
この定理は直角三角形——ちょうど1つの90°の角を持つ三角形——にのみ成り立ちます。残り2辺のうち一方が未知のときにもう一方の辺を求めるために使われ、距離の公式や三角関数の恒等式、そして建設・航海・工学における数え切れないほどの実用的な測定問題の基礎にもなっています。
この三平方の定理計算機の使い方
- 何を求めるかを選びます——斜辺(2辺が既知の場合)か、残りの辺(斜辺と1辺が既知の場合)です。
- 斜辺モードでは、辺aと辺bを入力します。
- 残りの辺モードでは、既知の辺(a)と斜辺(c)を入力します。斜辺は既知の辺より大きくなければなりません。
- 求める辺と、3辺すべてから計算される三角形の面積・周長を確認します。
三平方の定理の公式
同じ基本方程式が、どの辺が未知かによって異なる形に変形されます。
よくある間違い
- 直角三角形ではない三角形にこの公式を適用してしまうこと——この定理は1つの角がちょうど90°のときにのみ成り立ちます。
- 斜辺をまるで1辺であるかのようにa² + b² = c²に足し込んでしまい、残りの辺を求めるためのc² − a² = b²という式を使わないこと。
- 「残りの辺」モードで、斜辺と等しいか斜辺より大きい辺の値を入力してしまうこと——これは直角三角形として幾何学的にありえません。
- 2乗の和(または差)を求めた後、平方根を取り忘れること——この定理はまず2乗した値を与えます。
よくある質問
三平方の定理の公式は何ですか?
a² + b² = c²です。aとbは直角三角形の2辺、cは直角の対辺である斜辺です。
直角三角形の斜辺はどうやって求めますか?
2辺それぞれの2乗の和の平方根を取ります:c = √(a² + b²)。辺が3と4の場合、c = √(9 + 16) = √25 = 5です。
三平方の定理を使って残りの辺を求めるにはどうすればよいですか?
斜辺の2乗から既知の辺の2乗を引き、平方根を取ります:b = √(c² − a²)。斜辺が5、既知の辺が3の場合、b = √(25 − 9) = √16 = 4です。
ピタゴラス数とは何ですか?
ピタゴラス数とは、a² + b² = c²を正確に満たす3つの正の整数a、b、cの組のことで、3-4-5、5-12-13、8-15-17などがあります。
三平方の定理はすべての三角形に使えますか?
いいえ。直角三角形——ちょうど1つの90°の角を持つ三角形——にのみ適用されます。直角のない三角形には、代わりに余弦定理(三平方の定理を一般化したもの)が使われます。
3-4-5の直角三角形の面積はいくつですか?
直角三角形の面積は、2辺の積の半分に等しくなります:A = ½ × a × b。辺が3と4の場合、面積は½ × 3 × 4 = 6平方単位で、周長は3 + 4 + 5 = 12単位です。
参考文献
- Weisstein, Eric W. 「Pythagorean Theorem」 and 「Pythagorean Triple.」 MathWorld — A Wolfram Web Resource.
- Standard geometry textbook conventions (e.g. Larson, Geometry, Cengage Learning).