三角測量計算機
正弦定理で二角夾辺の三角形を解き、未知の二辺と残りの角を求めます。
三角測量で三角形を計算
既知の基線と、その両端にある二つの角度を入力します。
三角測量について
三角測量は、測定した基線と観測角から三角形を構成して未知の位置を求める方法です。二角夾辺の場合、基線は二つの既知の測点を結び、観測者は各端点から目標への角度を測ります。この三つの測定値で三角形が一意に決まるため、目標までの二つの距離を直接測らずに計算できます。この実用的な幾何学の手法は、土地測量、航法、地図作成、天文学、工学、現地測定で長く使われてきました。
計算機では既知の基線を辺 c とします。角 A と角 B は基線の両端にあり、角 C はその対角です。三角形の内角の和は 180 度なので、最初に C = 180 - A - B を計算します。したがって入力値は正で、A + B は 180 未満である必要があります。和が 180 に近いと非常に平たい三角形になり、小さな測定誤差が計算距離の大きな変化につながります。
C を求めた後、正弦定理 a / sin(A) = b / sin(B) = c / sin(C) を適用します。変形すると a = c × sin(A) / sin(C) と b = c × sin(B) / sin(C) になります。ブラウザーは度をラジアンに変換してから正弦を計算します。結果は実用的な小数精度を保ちつつ読みやすく表示されます。基線にはメートル、フィート、キロメートルなど任意の長さの単位を使え、計算される辺も自動的に同じ単位になります。
良い三角測量には良い観測が欠かせません。現場で可能な限り長く、正確に測定できる基線を使い、端点を明確にして各角を一貫した方法で測ってください。目標が基線とほぼ一直線になる配置は避けましょう。交会角が小さいと誤差が拡大します。専門的な作業では、繰り返し読み取りや追加の測点からの観測が信頼性を高めます。
三角測量と三辺測量は異なります。三角測量は主に既知の点からの角度を使い、三辺測量は複数の既知の点から測った距離を使います。衛星測位は一般に三辺測量で説明され、経緯儀で遠方の標識を観測する測量士の作業は典型的な三角測量です。この計算機は一意に決まる一つの二角夾辺(ASA)三角形に特化し、正弦定理によるわかりやすい結果を示します。
三角測量の例
計算機と同じ二角夾辺の公式を使った計算例です。
| 測定値 | 計算結果 | 用途 |
|---|---|---|
| c = 10, A = 60°, B = 45° | C = 75°, a = 8.9658, b = 7.3205 | 授業で扱う標準的な三角形です。 |
| c = 12, A = 50°, B = 50° | C = 80°, a = b = 9.3340 | 両端の角が等しいと、それぞれの対辺も等しくなります。 |
| c = 25, A = 30°, B = 100° | C = 50°, a = 16.3176, b = 32.1394 | 鈍角を含む測量の配置です。 |
三角測量計算機の使い方
- 測定した基線の正の長さを辺 c として入力します。
- 基線の両端の角 A と角 B を度で入力します。
- 二つの角の合計が 180 度未満であることを確認します。
- 「三角形を計算」を選び、角 C と未知の二辺を求めます。
三角測量計算機のよくある質問
どの測定値が必要ですか?
既知の一辺と、その辺に隣接する二つの角が必要です。これは二角夾辺の条件で、一つの三角形が一意に決まります。
基線にはどの単位を使いますか?
メートル、フィート、マイルなど、一貫した長さの単位なら何でも使えます。求めた二辺の長さは基線と同じ単位で返されます。
なぜ二つの角の和は 180 度未満なのですか?
三角形の三つの内角の和はちょうど 180 度です。残りの角 C を正にするため、A と B の和は 180 未満でなければなりません。
正弦定理でどう三角形を解きますか?
各辺をその対角の正弦で割った比は等しくなります。角 C がわかれば、未知の二辺について式を変形して直接計算できます。
三角測量は GPS の三辺測量と同じですか?
いいえ。三角測量は主に測定角度に、三辺測量は測定距離に基づきます。GPS 測位は一般に三次元の三辺測量です。