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2022年3月29日

三角比で平行四辺形の面積を求める

平行でない2辺がa,bでその間の角がθの平行四辺形の面積
 平行でない2辺の長さがそれぞれ$a,b$で、その間の内角が$θ$である平行四辺形の面積は
\[\large ab\sinθ\]
で求めることができます。

なぜこの式で面積を求めることができるのでしょうか?


垂線を引いて鋭角の1つがθの直角三角形をつくる
 長さが$a$の辺の内角$θ$でないもう一方の頂点から長さが$b$の辺へ垂線をおろすと鋭角の1つが$θ$で斜辺の長さが$a$の直角三角形ができます。
この直角三角形の三角比を利用すると垂線の長さは$a\sinθ$となります。
平行四辺形の面積は底辺の長さと高さの積なので
\[b×a\sinθ=\mathbf{ab\sinθ}\]
という式で求められることがわかります。

平行四辺形を対角線で半分に切ってできる三角形の面積
 また、平行四辺形は三角形の倍積変形でできる図形であることを考えると平行四辺形の面積の半分が三角形の面積なので
\[\large\frac{1}{2}ab\sinθ\]
で求めることができます。

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