ExcelのPI関数の使い方|円周率を正確に使う・三角関数との組み合わせ・角度変換まで解説
Excelで円の面積や周長を計算するとき、円周率πの値を手入力で「3.14」と入れていませんか? 実は3.14では精度が足りず、計算結果がずれてしまうことがあります。
ExcelにはPI(パイ)関数があり、引数なしでπ(約3.14159265358979)を返すためいつでも正確な円周率が使えます。この記事では、PI関数の基本から、三角関数(SIN・COS・TAN)との組み合わせ、角度変換まで幅広く解説します。
・PI関数の書式と返す値
・手入力の3.14との精度の違い
・円周長・円面積・球体積・円柱体積の計算式
・SIN・COS・TAN関数とPI()を組み合わせてラジアンを直接指定する方法
・ラジアン↔度数の角度変換(RADIANS関数との比較)
PI関数とは
PI関数は、円周率π(パイ)の値を返す関数です。
書式:
=PI()
引数は不要です(括弧の中は必ず空)。入力すると 3.14159265358979 という値が返ります。
=PI() と入力してください。
なぜ手入力の「3.14」ではなくPI()を使うべきか
「3.14でいいじゃないか」と思うかもしれませんが、精度が全く異なります。
| 入力方法 | 使用する値 | 誤差 |
|---|---|---|
| 手入力で 3.14 | 3.14000000000000 | 約0.0016(誰でも気づくレベル) |
| 手入力で 3.14159 | 3.14159000000000 | 約0.0000026 |
| =PI() | 3.14159265358979 | Excelの計算精度の限界まで正確 |
例えば半径100cmの円の面積を計算すると:
- 3.14を使った場合:3.14 × 100² = 31,400 cm²
- PI()を使った場合:=PI() × 100² = 31,415.9… cm²
差は約16cm²で、実務の精度計算やエンジニアリング用途では無視できない差です。PI関数を使う習慣をつけておきましょう。
円の計算:周長と面積
円の周長(円周)
円の周長 = 直径 × π = 2 × 半径 × π
直径がA2セルに入っている場合:
=A2 * PI()
半径がA2セルに入っている場合:
=2 * A2 * PI()
円の面積
円の面積 = π × 半径²
半径がA2セルに入っている場合:
=PI() * A2^2
具体例(半径別の面積一覧):
| 半径 | 数式 | 結果(面積) |
|---|---|---|
| 1 | =PI()*1^2 | 約3.1416 |
| 5 | =PI()*5^2 | 約78.5398 |
| 10 | =PI()*10^2 | 約314.159 |
| 20 | =PI()*20^2 | 約1,256.64 |
立体の計算:球・円柱・円錐の体積
球の体積
球の体積 = (4/3) × π × 半径³
=(4/3) * PI() * A2^3
円柱の体積
円柱の体積 = π × 半径² × 高さ
半径がA2・高さがB2に入っている場合:
=PI() * A2^2 * B2
円錐の体積
円錐の体積 = (1/3) × π × 半径² × 高さ
=(1/3) * PI() * A2^2 * B2
三角関数との組み合わせ:PI()でラジアンを直接指定する
PI関数の実務上の最重要用途が、SIN・COS・TAN関数と組み合わせてラジアンを直接指定することです。
ExcelのSIN・COS・TAN関数はラジアン単位で角度を受け取ります。RADIANS関数で度数をラジアンに変換するのが一般的ですが、PI()を使うとRADIANS関数なしで数学の教科書に近い書き方ができます。
| 角度 | RADIANS関数を使う書き方 | PI()を使う書き方 |
|---|---|---|
| 30° | =SIN(RADIANS(30)) | =SIN(PI()/6) |
| 45° | =SIN(RADIANS(45)) | =SIN(PI()/4) |
| 60° | =SIN(RADIANS(60)) | =SIN(PI()/3) |
| 90° | =SIN(RADIANS(90)) | =SIN(PI()/2) |
| 180° | =COS(RADIANS(180)) | =COS(PI()) |
| 360° | =COS(RADIANS(360)) | =COS(2*PI()) |
どちらの書き方でも結果は同じです。セルに入力されている角度(度数)をそのまま参照するなら =SIN(RADIANS(A2)) の書き方が便利です。数式中でπの倍数・分数を直接書くなら =SIN(PI()/2) のほうがすっきりします。
COS関数との組み合わせ例
円上のX座標・Y座標を計算する場合:
- X座標(COSを使用):
=COS(2*PI()*A2/360)(A2に角度が入っている場合) - Y座標(SINを使用):
=SIN(2*PI()*A2/360)
TAN関数との組み合わせ例
45°のタンジェントは1です:
=TAN(PI()/4) → 結果:1
傾斜角から勾配(%)を計算する場合:
=TAN(RADIANS(A2)) * 100(A2に角度度数が入っている場合)
角度変換:ラジアン↔度数の変換にもPI()が使える
RADIANS関数とDEGREES関数を使うのが最も簡単ですが、PI()を使って手動で変換する書き方も覚えておくと役立ちます。
| 変換の方向 | 関数を使う方法 | PI()を使う方法 |
|---|---|---|
| 度数 → ラジアン | =RADIANS(A2) | =A2 * PI() / 180 |
| ラジアン → 度数 | =DEGREES(A2) | =A2 * 180 / PI() |
1ラジアンが何度になるかを求めると:
=180/PI() → 約57.2958°
逆に1°が何ラジアンかを求めると:
=PI()/180 → 約0.01745 ラジアン
まとめ:PI関数の使い方一覧
| やりたいこと | 数式の例 |
|---|---|
| 円周率の値を使う | =PI() |
| 円の周長(直径がA2) | =A2 * PI() |
| 円の面積(半径がA2) | =PI() * A2^2 |
| 球の体積(半径がA2) | =(4/3) * PI() * A2^3 |
| 円柱の体積(半径A2・高さB2) | =PI() * A2^2 * B2 |
| 90°のサインをPI()で指定 | =SIN(PI()/2) → 1 |
| 180°のコサインをPI()で指定 | =COS(PI()) → -1 |
| 度数をラジアンに変換 | =A2 * PI() / 180 |
| ラジアンを度数に変換 | =A2 * 180 / PI() |
PI関数は引数なしで使える最もシンプルな関数のひとつですが、三角関数との組み合わせや角度変換など、応用の幅は非常に広いです。「3.14の手入力」をやめてPI()に切り替えるだけで、計算精度がすぐに向上します。ぜひ活用してみてください。







