本解説では、cos 178° = -0.999391…を三角関数表を使わずに求める手法について共有します。
三角関数表の中のコサイン(cos)の表に焦点を絞って、値の求め方を紹介していきます。
コサインの表とは下記のような表のことです。
角度 | 値 | 角度 | 値 |
---|---|---|---|
cos1° | 0.999847 | cos2° | 0.99939 |
cos3° | 0.998629 | cos4° | 0.997564 |
・・・ | ・・・ | ||
cos30° | $\displaystyle \frac{\sqrt{3}}{2}$ | cos45° | $\displaystyle \frac{1}{\sqrt{2}}$ |
cos60° | $\displaystyle \frac{1}{2}$ | cos90° | 0 |
参考書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。
この記事では、cos178°の算出方法説明です。
$$\cos 178°=-0.999391…$$
10位までcos 178°を書いてみる
まずは、cos 178°を10桁確認してみましょう!$$\cos 178° = -0.9993908271 \cdots$$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。
cos178°の値を明らかにする
三角関数表を参照せずにcos178°の値を求めるやり方は大きく3つあります。
1の方法は、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、途中の計算が大変になり、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手法を説明します。
マクローリン展開でcos178°を求める
マクローリン展開によって、下記の式で\(\cos x\)を解くことができます。
$$\cos x = x-\displaystyle \frac{x^3}{3!}+\displaystyle \frac{x^5}{5!}-\displaystyle \frac{x^7}{7!}\cdots\\$$
簡単に言うと、\(\cos x\)の\(x\)を代入すると\(\cos x\)の値を明らかにすることができるのです。
マクローリン展開を聞いたことがなくても、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\(x\)には弧度法を代入する必要があります。
弧度法の角度は下記の式で求めることができます。
$$弧度法=\displaystyle \frac{\pi}{180}\times 178°$$
この式を計算すると、
$弧度法=3.106686…$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、\(\cos 178°\)を求められます。
$$\cos 178° = -0.999391…$$
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