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Trigonometry · real student question

求 cos 7° 的值,準確到小數點後四位。

Question

求

cos⁡(7∘)\cos(7^\circ)

的值,準確到小數點後四位。

Step-by-step solution

  1. 先認清 7∘7^\circ 不是特殊角。 它不是 0∘,30∘,45∘,60∘,90∘0^\circ,30^\circ,45^\circ,60^\circ,90^\circ 或它們的鏡射角之一,所以沒有簡潔的精確形式,答案只能用數值表示。

  2. 換成弧度,因為級數和大多數軟體都以弧度為準。 乘上 π180\tfrac{\pi}{180}:

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

  3. 計算之前先預估大小。 由於 7∘7^\circ 很接近 0∘0^\circ,而 cos⁡0=1\cos 0=1,答案必定略小於 11。餘弦在 [0∘,90∘][0^\circ,90^\circ] 上又是遞減的,所以 cos⁡7∘<cos⁡0∘=1\cos 7^\circ<\cos 0^\circ=1。

  4. 用馬克勞林級數估算。 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

    因為 xx 很小,三項就足以把小數點後四位定住。

  5. 四捨五入並確認。 準確到小數點後四位,

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

    直接計算得到 0.992546150.99254615,和級數估計在小數點後七位一致 ✓\checkmark。

Answer

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

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