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三角関数表のコサインの表におけるcos161°の導出

本解説では、cos 161° = -0.945519…を算出する処理方法について説明します。

三角関数表の中のコサイン(cos)の表に光を当てて、値の算出方法を紹介していきます。

コサインの表とはこのような表のことです。

角度角度
cos1°0.999847cos2°0.99939
cos3°0.998629cos4°0.997564
・・・・・・
cos30°$\displaystyle \frac{\sqrt{3}}{2}$cos45°$\displaystyle \frac{1}{\sqrt{2}}$
cos60°$\displaystyle \frac{1}{2}$cos90°0

数学の解説などの最後にある三角関数表(コサイン表)ですが、どうやって計算したのでしょうか。
本解説では、cos161°の計算方法説明です。

$$\cos 161°=-0.945519…$$

目次

cos 161° を10桁表す

最初に、cos 161°を10桁表してみましょう!$$\cos 161° = -0.9455185756 \cdots$$となります。
コサインの表に記載されたこの値を求めていきましょう。

cos161°の値を算出する

三角関数表を参照せずにcos161°の値を計算する方法はとても複雑なものを除けば3つあります。

  1. 分度器を活用して161°を持つ直角三角形を紙で作る
  2. 半角の公式倍角の公式を駆使して計算する
  3. マクローリン展開を使って解く

1のやり方は、定規を使うため正確な値を求められず、答えは近似値になります。

2の方法だと、計算過程がとても複雑になり、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cos161°を求める

マクローリン展開より、下記の式で\(\cos x\)を計算することができます。

$$\cos x = x-\displaystyle \frac{x^3}{3!}+\displaystyle \frac{x^5}{5!}-\displaystyle \frac{x^7}{7!}\cdots\\$$

簡単に言うと、\(\cos x\)の\(x\)を使うと\(\cos x\)の値を算出することができるのです。
マクローリン展開を知らなくてもても、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。

$$弧度法=\displaystyle \frac{\pi}{180}\times 161°$$

この式を計算すると、
$弧度法=2.80998…$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、\(\cos 161°\)を求められます。

$$\cos 161° = -0.945519…$$

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