【直角三角形の魔法】三角比(サイン・コサイン・タンジェント)を世界一わかりやすく解説!覚え方は「筆記体」がコツ


登らなくても木の高さがわかる?驚きの測量術

ミライくんは、放課後の公園で大きなケヤキの木を見上げていました。

ミライくん ミライくん
佐藤先生、あの木、すごく高いですよね。あんなに高いのに、どうして測量の人たちは正確に高さを知ることができるんですか。まさか、誰かがてっぺんまで登ってメジャーで測っているわけじゃないですよね。
佐藤先生 佐藤先生
いいところに気づいたね、ミライくん。実は、あんなに高い木でも、一歩も登らずに高さを計算する方法があるんだ。それが今日お話しする三角比の力だよ。
ミライくん ミライくん
三角比……。サインとかコサインとかいう、あの難しそうなやつですか。僕には無理ですよ、計算も苦手だし。
佐藤先生 佐藤先生
大丈夫、考え方はとってもシンプルなんだ。ミライくん、ここに直角三角形があると考えてみて。木が垂直に立っていて、地面が水平なら、そこには直角三角形ができるよね。
ミライくん ミライくん
確かに。木と、地面と、僕が見上げている視線のラインを合わせれば三角形になりますね。
佐藤先生 佐藤先生
その通り。三角比の本質は、三角形の大きさが違っても、角度さえ同じなら、辺の長さの比率はいつも同じというルールにあるんだ。
角度 θ 底辺 (b) 高さ (a) 斜辺 (c)
ミライくん ミライくん
比率が同じ?
佐藤先生 佐藤先生
そう。たとえば、角度が30度の直角三角形なら、どんなに巨大な三角形でも、逆に指先に乗るくらい小さな三角形でも、斜めの辺と高さの比は必ず 2対1 になる。この2対1というセットメニューのような決まりごとを名前で呼んでいるのが、サインやコサインなんだよ。

3つの呪文、サイン・コサイン・タンジェント

ミライくん ミライくん
セットメニュー……。なんだかハンバーガーショップみたいですね。
佐藤先生 佐藤先生
その例えはいいね。直角三角形には斜辺(しゃへん)、底辺(ていへん)、高さという3つの辺がある。このうち、どの辺とどの辺をペアにするかで、名前が決まっているんだ。
佐藤先生 佐藤先生
覚え方は、アルファベットの筆記体の書き順をイメージするのが一番簡単だよ。文字の形をなぞるように覚えよう。

1. sin(サイン):sの筆記体(s)をなぞるように、斜辺から高さへ。つまり高さ ÷ 斜辺のこと。
2. cos(コサイン):cの筆記体(c)をなぞるように、斜辺から底辺へ。つまり底辺 ÷ 斜辺のこと。
3. tan(タンジェント):tの筆記体(t)のように、底辺から高さへ。つまり高さ ÷ 底辺のこと。
ミライくん ミライくん
なるほど!sは斜めにスッと上がってから垂直に降りるイメージ、tは横に進んでから一気に上に突き抜けるイメージですね。これならどっちの辺をどっちの辺で割るかが覚えやすいです。

実践!タンジェントを使って木の高さを測ってみよう

佐藤先生 佐藤先生
木から10メートル離れた場所に立っているとする。ここが底辺の長さだね。木のてっぺんを見上げた角度がちょうど45度だったとする。45度のタンジェント(tan 45°)の値は1だと決まっているんだ。タンジェントは高さ ÷ 底辺だったよね。
ミライくん ミライくん
ええと、高さ ÷ 10メートル = 1 ということは、高さは10メートルだ! すごい、本当に魔法みたいです。

結論:これを見れば三角比の正体がわかる!

重要ポイントまとめ

  1. 三角比は形で決まる!
    • 直角三角形の角度が一つ決まれば、どんな大きさであっても辺の長さの比は一定です。
  2. 3つの主役を使い分けよう
    • sin(サイン):斜辺と高さの関係(斜めに進んでどれだけ上がったか)。
    • cos(コサイン):斜辺と底辺の関係(斜めに進んで横にどれだけ進んだか)。
    • tan(タンジェント):底辺と高さの関係(離れた場所から高さを測る)。
  3. 覚え方は書き順
    • sin = 高さ / 斜辺s の書き順)
    • cos = 底辺 / 斜辺c の書き順)
    • tan = 高さ / 底辺t の書き順)

理解度チェッククイズ

問1. 滑り台の斜めの長さがわかっていて、地面からの高さを知りたいときに使うのは?

問2. 地面を10m歩いた後、ビルの屋上を見上げた角度から高さを出したいときに使うのは?

問3. 角度が同じであれば、三角形の大きさが変わっても辺の長さの比は変わらない?

数学の呪文を「武器」に変えよう。

ミライキャリアアカデミーでは、高校入試や高校数学の先取りもバッチリサポートします。つまづきやすいポイントを「わかる!」に変える授業を体験してみませんか?

無料学習相談はこちら