今回は、cos 31° = 0.857167…を電卓で計算するやり方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 |
参考書などの最後にある三角関数表(コサイン表)ですが、どうやって導出したのでしょうか。
本解説では、cos31°の求める方法解説です。
$$\cos 31°=0.857167…$$
10位までcos 31°を表す
初めに、cos 31°を10桁表してみましょう!$$\cos 31° = 0.8571673007 \cdots$$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。
cos31°の値を計算する
三角関数表を使わずにcos31°の値を求め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やり方を解説します。
マクローリン展開でcos31°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\(x\)によって、\(\cos x\)の値を解く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。
$$弧度法=\displaystyle \frac{\pi}{180}\times 31°$$
この式を計算すると、
$弧度法=0.541052…$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、\(\cos 31°\)を求められます。
$$\cos 31° = 0.857167…$$
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