それでは、cos 242° = -0.469472…を算出するやり方について解き明かしていきます。
三角関数表の中のコサイン(cos)の表に着目して、値の求める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 | 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 |
教科書などの最後にある三角関数表(コサイン表)ですが、どうやって計算したのでしょうか。
今回は、cos242°の求める方法説明です。
$$\cos 242°=-0.469472…$$
10桁のcos 242°を表す
唐突ではありますが、cos 242°を10桁調べてみましょう！$$\cos 242° = -0.4694715628 \cdots$$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。
cos242°の値を計算する
三角関数表を参照せずにcos242°の値を求める方法はとても複雑なものを除けば3つあります。
1のやり方は、定規を使うため正確な値を求められず、求まる値は近似値になります。
2の方法だと、導出がとっても煩雑になり、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やり方を紹介します。
マクローリン展開でcos242°を求める
マクローリン展開から、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\(x\)を使うと\(\cos x\)の値を解く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、式だけ分かれば大丈夫ですよ。
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。
$$弧度法=\displaystyle \frac{\pi}{180}\times 242°$$
この式を計算すると、
$弧度法=4.223696…$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、\(\cos 242°\)を求められます。
$$\cos 242° = -0.469472…$$
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