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三角関数表のコサインの表におけるcos215°を導出する

今回は、cos 215° = -0.819153…を電卓で計算するやり方について解説していきます。

三角関数表の中のコサイン(cos)の表に焦点を絞って、値の計算方法を明らかにしていきます。

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

教科書などの最後にある三角関数表(コサイン表)ですが、どうやって求めたのでしょうか。
このページでは、cos215°の求め方解説です。

$$\cos 215°=-0.819153…$$

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10位までcos 215°を書いてみる

まずは、cos 215°を10桁確認してみましょう!$$\cos 215° = -0.8191520443 \cdots$$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。

cos215°の値を算出する

三角関数表を使わずにcos215°の値を算出するやり方は比較的に簡単に求められるものが3つあります。

  1. 分度器用いて215°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活用して計算する
  3. マクローリン展開を使って解く

1の手法は、定規を使うため正確な値を算出できず、出てくる値は近似値になります。

2の手法だと、計算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解説します。

マクローリン展開でcos215°を求める

マクローリン展開より、下記の式で\(\cos x\)を明らかに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\(\cos x\)の値を明らかに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OKですよ。

xには弧度法を使う

ただし注意点として\(x\)には弧度法を入れる必要があります。
弧度法の角度は下記の式で求めることができます。

$$弧度法=\displaystyle \frac{\pi}{180}\times 215°$$

この式を計算すると、
$弧度法=3.752457…$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、\(\cos 215°\)を求められます。

$$\cos 215° = -0.819153…$$

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