Excel】エクセルで余弦定理の計算をする方法【角度や辺の長さを求める】

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【Excel】エクセルで余弦定理の計算をする方法【角度や辺の長さを求める】

 

エクセルを使用するとさまざまなデータ処理を効率よくできますよね。ただ、エクセルもいまでは多くの機能がついているために、逆に対応方法がわからないことがあるでしょう。

 

例えば、エクセルで余弦定理の計算を行う方法について理解していますか。

 

ここでは、余弦定理の定義や、これを元に三角形の角度や辺の長さを求める方法について確認していきます。

 

 

・余弦定理の公式

 

・エクセルで余弦定理の計算する方法【辺の長さを求める】

 

・エクセルで余弦定理を使用し、角度を計算する方法

 

というテーマで確認していきます。

 

 

余弦定理の公式

 

まずは余弦定理の公式について確認していきましょう。以下のように、各辺の長さがa,b,cである二辺の角度をθとおくと、以下のような関係式が成り立ちます。

 

 

つまり、ある二辺の角度とその間の角度がわかっていると、角度に対向する部分の辺の長さがわかるのです。

 

逆に、三辺がわかっていれば、上の計算式から逆算して、間の角度を求めることも可能です。

 

この余弦定理を活用し、三角形の辺や角度を計算する方法についての手順を、以下で確認していきます。

 

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エクセルで余弦定理の計算する方法【辺の長さを求める】

 

それでは、実際のデータ(架空)を用いて余弦定理を使用して、辺の長さを計算していく方法を見ていきましょう。

 

ある二辺の長さが8,3で挟まれた角度が60°の三角形において、角度に対向する部分の辺の長さ求めます。

 

 

以下のよう、エクセル上に既知の情報を入れていきます。

 

 

 

エクセルでcosの数値を計算するためには、度数(°)からRAD(ラジアン)に変換しておく必要があります。そのため、まずはRADへの数値換算を行っておきましょう。

 

 

ENTERで決定していきます。上の余弦定理の公式に従い、=(b^2+c^2-2*b*c*cos(RADの数値))^0.5と入れていきます。
最後の^0.5をすることで、a2からaに換算しています。

 

 

すると、以下のように余弦定理による残りの辺の長さを求めることができました。

 

 

次は、余弦定理を用いて、三角形の三辺がわかっているときの間の角度を求めていきましょう。

 

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エクセルで余弦定理を使用し、角度を計算する方法

 

こちらも実際のデータをもとに角度を計算していきます。以下のような三辺がわかっているときの、8と3の間の角度を求めてみましょう。

 


まずは、余弦定理の中のcosθを計算していきます。

 

 

セルに=(b^2+c^2-a^2)/(2*b*c)と入力していきます。

 

 

以下のようcosθを求めることができます。このcosを元にし、角度に換算します。このときはACOS関数というものを使います。

 

セルに=ACOS(cosの数値)と入れます。

 

 

すると、ラジアン表記の角度が出力されます。

 

 

最後にDEGREES関数でラジアンから、度数(°)に変えていきます。=DEGREES(ラジアン表記の角度)と入力しますl。

 

 

以下のよう、度数表記の角度に変換されました。

 

 

このようにして、余弦定理を用いて三角形の三辺から角度を求めることができるのです。

 

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