Cheat Sheet

幾何学 Formulas

中学から大学まで学生が必要とするすべての幾何公式:周の長さ、面積、体積、表面積、角度関係を図形別に整理。各公式は対応する AI-Math ソルバーにリンク——数値を貼り付けて手順を確認できます。

2D 図形——周の長さと面積

正方形

P=4s,A=s2P = 4s,\quad A = s^2

4 辺すべてが等しい。

長方形

P=2l+2w,A=lwP = 2l + 2w,\quad A = l \cdot w

縦 × 横。

三角形(一般)

A=12bhA = \tfrac{1}{2} b h

底辺 × 高さ ÷ 2。

三角形(ヘロンの公式)

A=s(sa)(sb)(sc), s=a+b+c2A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)},\ s=\tfrac{a+b+c}{2}

3 辺だけから面積を求める——高さが与えられていないときに便利。

平行四辺形

A=bhA = b h

長方形と同じ(傾けても面積は変わらない)。

台形

A=12(b1+b2)hA = \tfrac{1}{2}(b_1 + b_2) h

平行な 2 辺の平均 × 高さ。

C=2πr,A=πr2C = 2\pi r,\quad A = \pi r^2

半径から円周と面積を求める。

正多角形(n 辺)

A=12PaA = \tfrac{1}{2} P a

PP = 周の長さ、aa = アポテム(中心から辺までの距離)。

3D 図形——体積

立方体

V=s3V = s^3

辺の 3 乗。

直方体

V=lwhV = l \cdot w \cdot h

箱の体積。

円柱

V=πr2hV = \pi r^2 h

円の面積 × 高さ。

円錐

V=13πr2hV = \tfrac{1}{3}\pi r^2 h

同じ底面と高さの円柱の 3 分の 1。

V=43πr3V = \tfrac{4}{3}\pi r^3

有名な「3 分の 4 π r の 3 乗」。

角錐(正方形の底面)

V=13s2hV = \tfrac{1}{3} s^2 h

円錐と同じ 3 分の 1 のルール。

3D 図形——表面積

立方体

SA=6s2SA = 6 s^2

6 つの同一の面。

直方体

SA=2(lw+lh+wh)SA = 2(lw + lh + wh)

各種類の面が 2 つずつ。

円柱

SA=2πr2+2πrhSA = 2\pi r^2 + 2\pi r h

2 つの円形の端面 + 側面。

SA=4πr2SA = 4\pi r^2

同じ半径の円のちょうど 4 倍。

円錐

SA=πr2+πr, =r2+h2SA = \pi r^2 + \pi r \ell,\ \ell=\sqrt{r^2+h^2}

底面 + 側面;\ell は母線(斜辺の高さ)。

直角三角形 / ピタゴラス

ピタゴラスの定理

a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2

直角三角形:直角を挟む辺 a,ba, b、斜辺 cc

距離の公式

d=(x2x1)2+(y2y1)2d = \sqrt{(x_2-x_1)^2 + (y_2-y_1)^2}

座標に適用したピタゴラスの定理。

特別な直角三角形

30°60°90°:1:3:230°-60°-90°: 1 : \sqrt{3} : 2

計算せずに引用できる辺の比。

特別な直角三角形

45°45°90°:1:1:245°-45°-90°: 1 : 1 : \sqrt{2}

直角二等辺三角形。

角と円

三角形の内角の和

A+B+C=180°A + B + C = 180°

常に成り立つ。

多角形の内角の和

S=(n2)180°S = (n - 2) \cdot 180°

nn 辺の凸多角形。

円周角

θinscribed=12θcentral\theta_{\text{inscribed}} = \tfrac{1}{2}\theta_{\text{central}}

円周角 = 同じ弧に対する中心角の半分。

弧の長さ

s=rθs = r\theta

ラジアン。半径 rr の円上の弧の長さ。

扇形の面積

A=12r2θA = \tfrac{1}{2} r^2 \theta

パイの一切れ。ラジアン。

座標幾何

中点

M=(x1+x22,y1+y22)M = \bigl(\tfrac{x_1+x_2}{2}, \tfrac{y_1+y_2}{2}\bigr)

座標の平均。

2 点間の傾き

m=y2y1x2x1m = \tfrac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}

縦の変化を横の変化で割る。

円の方程式

(xh)2+(yk)2=r2(x-h)^2 + (y-k)^2 = r^2

中心 (h,k)(h, k)、半径 rr