それでは、sin 56° = 0.829037…を求める手法について解き明かしていきます。
三角関数表の中のサイン(sin)の表に注目して、値の求め方を紹介していきます。
サインの表とは下記ののような表のことです。
角度 | 値 | 角度 | 値 |
---|---|---|---|
sin1° | 0.017452 | sin2° | 0.034899 |
sin3° | 0.052335 | sin4° | 0.069756 |
・・・ | ・・・ | ||
sin30° | $\displaystyle \frac{1}{2}$ | sin45° | $\displaystyle \frac{1}{\sqrt{2}}$ |
sin60° | $\displaystyle \frac{\sqrt{3}}{2}$ | sin90° | 1 |
教科書などの最後にある三角関数表(サイン表)ですが、どうやって導出したのでしょうか。
本解説では、sin56°の求める方法解説です。
$$\sin 56°=0.829037…$$
10桁のsin 56°を調べる
早速ですが、sin 56°を10桁調べてみましょう!$$\sin 56° = 0.8290375725 \cdots$$となります。
サインの表に記載されたこの値を求めていきましょう。
sin56°の値を明らかにする
三角関数表を活用せずにsin56°の値を算出する方法は大きく3つあります。
1のやり方は、定規を使うため正確な値を計算できず、答えは近似値になります。
2のやり方だと、途中の計算が非常に複雑になり、虚数まで出てくるためおすすめできません。
そこで今回は3つ目のマクローリン展開を使う方法を説明します。
マクローリン展開でsin56°を求める
マクローリン展開から、下記の式で\(\sin x\)を解くことができます。
$$\sin x = x-\displaystyle \frac{x^3}{3!}+\displaystyle \frac{x^5}{5!}-\displaystyle \frac{x^7}{7!}\cdots\\$$
簡単に言うと、\(\sin x\)の\(x\)が分かれば\(\sin x\)の値を計算することができるのです。
マクローリン展開が何かわからなくても、式だけ分かれば問題ないですよ。
xには弧度法を使う
ただし注意点として\(x\)には弧度法を使う必要があります。
弧度法の角度は下記の式で求めることができます。
$$弧度法=\displaystyle \frac{\pi}{180}\times 56°$$
この式を計算すると、
$弧度法=0.977384…$となります。
この値をマクローリン展開の\(x\)に代入すると、\(\sin 56°\)を求められます。
$$\sin 56° = 0.829037…$$
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