sin・cos・tan の本当の意味
正弦()、余弦()、正接()は三角関数の三大基本関数です。角度を三角形の辺の比に変換し、一つの比が分かれば残りも導けます。
直角三角形での定義。 直角三角形の鋭角 について:、、。語呂合わせの SOH-CAH-TOA(ソカトア)で三つまとめて覚えられます。
単位円での定義。 原点中心・半径 1 の単位円上で、角 に対応する点の座標は 。つまり が y 座標、 が x 座標、 は原点を通る角 の傾きです。だから sin・cos・tan は鋭角に限らず任意の実数角(負の角や 360° を超える角)まで拡張できます。
第 1 象限の値(0°–90°)
| 角度 | ラジアン | sin | cos | tan |
|---|---|---|---|---|
| 0° | ||||
| 30° | ||||
| 45° | ||||
| 60° | ||||
| 90° | 未定義 |
は未定義です。 となり、0 で割ることができないためです。 が 90° に下から近づくと に発散します。
単位円の全 16 角度(0°–360°)
| 角度 | ラジアン | sin | cos | tan |
|---|---|---|---|---|
| 0° | ||||
| 30° | ||||
| 45° | ||||
| 60° | ||||
| 90° | 未定義 | |||
| 120° | ||||
| 135° | ||||
| 150° | ||||
| 180° | ||||
| 210° | ||||
| 225° | ||||
| 240° | ||||
| 270° | 未定義 | |||
| 300° | ||||
| 315° | ||||
| 330° | ||||
| 360° |
ヒント:どの角の関数値も参照角(x 軸からの最短角)の値と絶対値は同じで、符号だけが象限で決まります。
逆数の関数:csc・sec・cot
| 角度 | csc (1/sin) | sec (1/cos) | cot (1/tan) |
|---|---|---|---|
| 0° | 未定義 | 未定義 | |
| 30° | |||
| 45° | |||
| 60° | |||
| 90° | 未定義 |
csc・sec・cot は sin・cos・tan の逆数です。元の関数が 0 となる点では逆数が未定義になります。
象限ごとの符号 — ASTC ルール
| 象限 | 角度範囲 | 正となる関数 |
|---|---|---|
| Q1 | 0°–90° | A すべて — sin・cos・tan(および csc・sec・cot) |
| Q2 | 90°–180° | Sin だけ(および逆数 csc) |
| Q3 | 180°–270° | Tan だけ(および逆数 cot) |
| Q4 | 270°–360° | Cos だけ(および逆数 sec) |
英語の語呂合わせ All Students Take Calculus:Q1 から反時計回りに All・Sin・Tan・Cos。
度 ↔ ラジアン 換算
一周は 360°、すなわち ラジアン。換算式:、。
覚えるべき定番:、、、、、、。
暗記のコツ:√n/2 の手のひら法
第 1 象限の 5 つの特殊角では がきれいなパターンに従います: で がそれぞれ に対応。
したがって 、、、、。 は同じ 5 つの値を逆順に読むだけ。
よくある質問
sin は角度を入力して比(−1 と 1 の間)を返します。arcsin( または )はその逆関数で、比を入力して角度を返します。たとえば で 。注意: は ではありません —— それは です。
三つを組み合わせます:(1) 第 1 象限 5 つの sin に √n/2 の手のひら法;(2) 第 1 象限 cos は同じ 5 値を逆順に読む;(3) 第 2〜第 4 象限は参照角(x 軸からの距離)を求めて Q1 値をコピーし、ASTC で符号を付ける。これで 16 角度すべてを瞬時に再構成できます。
第 1 象限の 5 つの特殊角 — 0°、30°、45°、60°、90° — の sin と cos の値(合計 10 個)。tan は で導けます。ASTC の符号則と組み合わせれば、数学 II・数学 III・大学受験(共通テスト / センター)・SAT・AP などほぼ全ての出題角をカバーできます。