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イントロ

正弦定理と余弦定理の使い分け

条件の配置で選ぶ

公式を覚えていても、どれを使うかで止まることがあります。図に既知条件を書き込み、辺と角の配置から選びます。

定義

公式の使い分け

教科書では
分かっている辺・角と求めたい量の配置から、使う公式を選ぶことです。
言いかえると
正弦定理は向かい合う辺と角のペアが見えるとき、余弦定理は2辺とその間の角や三辺があるときに使いやすいです。面積公式は2辺とその間の角から面積を求めるときに使います。最初から1つに決めきれないときも、使えそうなペアやSASの形を書き出すと候補を減らせます。公式名を探す前に、既知量と未知量を図へすべて移すのが出発点です。
図解既知条件から正弦定理、余弦定理、面積公式へ分岐するフロー図
公式名から選ぶのではなく、図に書いた既知条件の配置から選びます。最初の分岐を決めるだけでも解きやすくなります。
比較
条件の形候補理由
向かいの辺と角のペア正弦定理比を作れる
2辺とその間の角余弦定理残りの辺が出せる
三辺余弦定理角の cos が出せる
2辺と間の角で面積面積公式高さを sin で作る

条件の形向かいの辺と角のペア

候補
正弦定理
理由
比を作れる

条件の形2辺とその間の角

候補
余弦定理
理由
残りの辺が出せる

条件の形三辺

候補
余弦定理
理由
角の cos が出せる

条件の形2辺と間の角で面積

候補
面積公式
理由
高さを sin で作る

条件の配置を見れば、最初に試す公式を絞れます。

手順

公式を選ぶ手順

  1. 1

    図に分かる辺と角を書く

  2. 2

    求めたい量に印を付ける

  3. 3

    向かいのペアがあるか見る

  4. 4

    2辺と間の角や三辺か見る

場面
A=40°、B=70°、a=6 と、b=5、c=7、A=60° を比べる。
順に考えると
前者は a とA のペアがあり、B も分かるので正弦定理が使いやすいです。後者は b と c とその間の角Aが分かるので、残りの辺を求めるなら余弦定理が候補です。どちらの例も、公式名ではなく図に書かれた条件の位置が決め手です。配置を見てから式に進みます。迷ったときは、求めたい量を含む公式だけを候補に残します。
ここが結論
同じ三角形でも、分かっている配置で公式が変わります。
要点

判断の合図

略号を暗記するより、図の配置を読むことを優先します。

  1. 1

    ペアが見えたら正弦定理

  2. 2

    SASなら余弦定理

  3. 3

    SSSなら余弦定理で角

  4. 4

    面積なら 1/2bc sinA

注意

角の個数だけで選ばない

要点

迷ったときの確認

公式選択で止まったら、計算ではなく図への書き込みに戻ります。

  1. 1

    既知の辺を線に書く

  2. 2

    既知の角を弧で示す

  3. 3

    求めたい量を丸で囲む

  4. 4

    ペアかSASかを読む

確認

確認テスト 1

Q1

2辺とその間の角が分かり、残りの辺を求めたいときの候補はどれですか。

確認

確認テスト 2

Q1

2つの角と1つの辺が分かり、別の辺を求めたいときにまず候補になる定理はどれですか。

要点

解いた後の確認

公式を選んだら、その公式が求めたい量に直接つながるかを見ます。

  1. 1

    正弦定理はペアを使う

  2. 2

    余弦定理はSASかSSS

  3. 3

    面積公式は面積だけを出す

まとめ

まとめ

  1. 1

    公式は条件の配置で選ぶ

  2. 2

    向かいのペアは正弦定理

  3. 3

    SASやSSSは余弦定理

  4. 4

    面積は2辺と間の角を見る