ExcelのTAN関数の使い方|勾配計算やRADIANS変換のコツ

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ExcelでTAN関数を使ったら、想定と違う値が返ってきて困っていませんか。たとえば「=TAN(45)」と入力しても、結果は1になりません。「1.6197…」という見慣れない数値が表示されて、首をかしげた方も多いはずです。

原因は、ExcelのTAN関数が「ラジアン」という角度の単位を使うからです。度数法の角度をそのまま渡すと、まったく別の角度のタンジェントを計算してしまいます。RADIANS関数と組み合わせれば、度数法で直感的に入力できますよ。

この記事では、TAN関数の基本構文から、度数法での使い方、勾配計算への応用、よくあるエラーの対処法、SIN・COSとの違いまで解説します。

ExcelのTAN関数とは?基本構文と引数

TAN関数は、指定した角度のタンジェント(正接)を返すExcelの関数です。読み方は「タンジェント」です。

タンジェントとは、直角三角形の「対辺÷隣辺」にあたる三角比のことです。斜面の傾きや勾配を表すときに使います。

対応バージョンはExcel 2016以降で、Microsoft 365でも使えます。

構文:=TAN(数値)

=TAN(数値)

引数は「数値」の1つだけです。シンプルな関数ですね。

引数はラジアン単位で指定する

引数必須/省略可説明
数値必須タンジェントを求めたい角度をラジアン(弧度法)で指定します

ラジアンとは、円の半径と同じ長さの弧に対する中心角のことです。360度が2π(約6.2832)ラジアンに相当します。

ここが最大の注意点です。引数に「45」と入力しても、45度のタンジェントにはなりません。Excelは「45ラジアン」として計算してしまいます。度数法で入力したい場合は、次のセクションで紹介するRADIANS関数を使ってください。

度数で入力するにはRADIANSと組み合わせる

基本パターン:=TAN(RADIANS(角度))

度数法の角度からタンジェントを求めるには、RADIANS関数で変換してからTAN関数に渡します。

=TAN(RADIANS(45))

この数式は1を返します。RADIANS(45)で45度をラジアン(約0.7854)に変換し、その値をTAN関数に渡しています。

別の書き方として =TAN(角度*PI()/180) もありますが、RADIANSを使うほうが読みやすいのでおすすめです。

代表角度の計算結果一覧(0度~360度)

主な角度でTAN関数を使った結果を表にまとめました。

角度数式結果数学的な値
=TAN(RADIANS(0))00
30°=TAN(RADIANS(30))約0.57741/√3
45°=TAN(RADIANS(45))11
60°=TAN(RADIANS(60))約1.7321√3
90°=TAN(RADIANS(90))約1.633E+16未定義
120°=TAN(RADIANS(120))約-1.7321-√3
180°=TAN(RADIANS(180))約-1.225E-160
270°=TAN(RADIANS(270))約5.444E+15未定義

90度と270度の結果に注目してください。数学的にはタンジェントが未定義(無限大)なのに、Excelはエラーを返さず巨大な数値を表示します。この理由は「よくあるエラーと対処法」のセクションで詳しく説明しますね。

TAN関数の実務活用例

勾配率の計算(傾斜角から勾配を求める)

道路や斜面の傾斜角がわかっているとき、勾配率(水平距離に対する垂直距離の比率)を求めるにはTAN関数を使います。

=TAN(RADIANS(傾斜角))

たとえば傾斜角30度の坂道の勾配率は、=TAN(RADIANS(30)) で約0.577です。これは水平方向に100m進むと、高さが約57.7m上がることを意味します。

建物の高さを計算する(仰角と水平距離から)

建物までの水平距離と見上げた角度(仰角)がわかれば、TAN関数で建物の高さを求められます。

=水平距離 * TAN(RADIANS(仰角))

たとえば建物から50m離れた地点で仰角が35度なら、高さは =50*TAN(RADIANS(35)) で約35.0mです。測量や建築の簡易計算で役立ちますよ。

よくあるエラー・疑問と対処法

90度でエラーにならない理由と対策

=TAN(RADIANS(90)) を実行すると、数学的にはtan(90°)は未定義です。しかしExcelは#NUM!エラーを返さず、「1.63312E+16」のような巨大な値を表示します。

これは浮動小数点誤差(コンピュータの小数計算で生じるわずかなズレ)が原因です。RADIANS(90)の結果はπ/2にごくわずかな誤差を含みます。その結果、cos(θ)が完全な0にならず、TAN関数(= sin(θ)/cos(θ))の分母がゼロにならないのです。

この巨大な値をそのまま使うと計算結果がおかしくなります。90度や270度を扱う可能性がある場合は、次の数式で回避しましょう。

=IF(MOD(A1, 180)=90, "", TAN(RADIANS(A1)))

MOD関数(余りを求める関数)で角度を180で割った余りが90かどうかを判定しています。90度・270度・450度など、タンジェントが未定義になる角度を空白にできます。

#VALUE!エラーの原因と修正方法

TAN関数に文字列を渡すと、#VALUE!エラーが発生します。

=TAN("四十五")    → #VALUE!エラー
=TAN(A1)         → A1が空白の場合はエラーにならず0を返す(TAN(0)=0)
=TAN(A1)         → A1が文字列の場合は#VALUE!エラー

数値以外のデータが混在する場合は、ISNUMBER関数で事前チェックすると安全です。

=IF(ISNUMBER(A1), TAN(RADIANS(A1)), "数値を入力してください")

#NAME?エラーの原因

関数名を「TANN」や「TAAN」のようにスペルミスすると、#NAME?エラーが表示されます。正しいスペルは「TAN」(3文字)です。Excelは大文字・小文字を区別しないので、「tan」と入力しても問題ありません。

SIN・COSとの違い・使い分け比較表

3関数の対応関係

SIN・COS・TANはセットで覚えておくと便利です。直角三角形の辺の比として、次のような関係があります。

関数読み方意味直角三角形での定義数式例
SINサイン正弦対辺 ÷ 斜辺=SIN(RADIANS(30)) → 0.5
COSコサイン余弦隣辺 ÷ 斜辺=COS(RADIANS(60)) → 0.5
TANタンジェント正接対辺 ÷ 隣辺=TAN(RADIANS(45)) → 1

3つの関数には、次のような数学的な関係があります。

  • tanθ = sinθ ÷ cosθ(TANはSINとCOSの比)
  • sin²θ + cos²θ = 1(ピタゴラスの定理から導かれる恒等式)
  • tan(-θ) = -tanθ(TAN関数は奇関数。符号を反転すると結果も符号が反転します)

奇関数(きかんすう)とは、マイナスを付けると結果も符号が逆になる関数のことです。TAN(-45°)は-1、TAN(45°)は1になります。

ATAN・TANHとの関係

逆関数ATANとの使い分け

ATAN関数は、TAN関数の逆関数(アークタンジェント)です。TAN関数が「角度→タンジェント値」を求めるのに対し、ATAN関数は「タンジェント値→角度」を求めます。

=TAN(RADIANS(30))      → 約0.5774(30度のタンジェントは約0.5774)
=DEGREES(ATAN(0.5774)) → 約30(タンジェントが0.5774になる角度は約30度)

勾配率から傾斜角を逆算するときに使います。ATAN関数の結果はラジアンで返るため、度数法で表示するにはDEGREES関数(ラジアンを度数に変換する関数)で変換してください。

双曲線タンジェントTANHとの違い

TANH関数は双曲線タンジェント(ハイパボリックタンジェント)を求める関数です。名前は似ていますが、TAN関数とは別物です。

TAN関数は円(三角関数)に基づく関数で、値の範囲に上限はありません。一方、TANH関数は双曲線に基づく関数で、値は-1から1の範囲に収まります。TANH関数は機械学習の活性化関数やシグナル処理で使われます。

通常のExcel業務で三角関数を使う場合は、TAN関数を選べば間違いありません。

まとめ

TAN関数は、指定した角度のタンジェント(正接)を求める関数です。

ポイントを整理しておきましょう。

  • 構文は =TAN(数値) で、引数はラジアン単位の数値を1つだけ指定する
  • 度数法の角度を使うには =TAN(RADIANS(角度))RADIANS関数で変換する
  • 90度のTAN値が巨大な数値になるのは浮動小数点誤差が原因。MOD関数で事前判定して回避する
  • 文字列を渡すと#VALUE!エラーになる。関数名のスペルミスは#NAME?エラーの原因
  • 勾配率の計算や建物の高さ計算など、実務での活用場面も多い
  • 逆関数のATAN関数、双曲線版のTANH関数も用途に応じて使い分ける

三角関数シリーズのSINCOSRADIANSとあわせて覚えておくと、Excelでの角度計算がぐっとスムーズになりますよ。

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