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Trigonometry · real student question

计算 cos(7°),结果保留四位小数。

Question

计算

cos⁡(7∘)\cos(7^\circ)

结果保留四位小数。

Step-by-step solution

  1. 先认清 7∘7^\circ 不是特殊角。 它不属于 0∘,30∘,45∘,60∘,90∘0^\circ,30^\circ,45^\circ,60^\circ,90^\circ 及其对称角,所以没有简单的精确表达式,答案只能是数值。

  2. 化成弧度,级数和绝大多数软件用的都是弧度。 乘以 π180\tfrac{\pi}{180}:

    7∘=7⋅π180≈0.1221730 rad7^\circ=7\cdot\frac{\pi}{180}\approx 0.1221730\ \text{rad}

  3. 动手算之前先估一估大小。 因为 7∘7^\circ 很接近 0∘0^\circ,而 cos⁡0=1\cos 0=1,所以答案一定略小于 11。余弦在 [0∘,90∘][0^\circ,90^\circ] 上还是递减的,故 cos⁡7∘<cos⁡0∘=1\cos 7^\circ<\cos 0^\circ=1。

  4. 用麦克劳林级数估值。 取 x=0.1221730x=0.1221730:

    cos⁡x≈1−x22+x424=1−0.0074631+0.0000093=0.9925462\cos x\approx 1-\frac{x^2}{2}+\frac{x^4}{24}=1-0.0074631+0.0000093=0.9925462

    因为 xx 很小,三项就足以把四位小数定死。

  5. 取整并核对。 保留四位小数得

    cos⁡(7∘)≈0.9925\cos(7^\circ)\approx 0.9925

    直接计算给出 0.992546150.99254615,与级数估值前七位小数完全吻合 ✓\checkmark。

Answer

cos⁡(7∘)≈0.9925\cos(7^\circ)\approx 0.9925

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