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正弦と余弦の定義

正接の場合と同じように、C が直角である直角三角形 ABC において、A から見たときの =BCAB の値や、=ACBA の値は、ABC の大きさに関係無く、A の大きさだけで決まる。

正弦と余弦の例

正弦と余弦の例

たとえば、図の AB'C'ABC の0.75倍の大きさで描かれているが B'C'AB'=0.75×BC0.75×AB=BCABAC'B'A=0.75×AC0.75×BA=ACBA となり直角三角形の大きさは関係ないのがわかる。

ここで、 の値を A正弦せいげんまたは、Aサイン (sine) といい、\boldsymbol{\sin{A}} と書く。

また、\dfrac{(底辺)}{(斜辺)} の値を A余弦よげんまたは、Aコサイン (cosine) といい、\boldsymbol{\cos{A}} と書く。

正弦・余弦の定義

正弦と余弦の定義を表す図

正弦と余弦の定義を表す図

右図の直角三角形 \text{ABC} において \begin{align} &\sin{A}=\dfrac{a}{c}\\ &\cos{A}=\dfrac{b}{c} \end{align} とする。

吹き出し正弦と余弦の定義

正弦の覚え方

正弦の覚え方

余弦の覚え方

余弦の覚え方

\sin{A} の値 \dfrac{a}{c} や、\cos{A} の値 \dfrac{b}{c} も、\tan のときと同じように、\sin の頭文字 s や、\cos の頭文字 c の筆記体の書き順に合わせて、図のように記憶するとよい。

\sin{A} とは、\angle\text{A} からみたときの斜辺に対する対辺の倍率を表し、\cos{A} とは、\angle\text{A} からみたときの斜辺に対する底辺の倍率を表す。

川を渡らずに川幅を知る方法の例で考えれば、斜辺は3.7cmと測れるから \sin35^\circ\fallingdotseq\dfrac{2.1}{3.7}\fallingdotseq0.57,~\cos35^\circ\fallingdotseq\dfrac{3}{3.7}\fallingdotseq0.81

正弦・余弦の定義

正弦・余弦の定義の図

正弦・余弦の定義の図

次の図において、

  1. 長さ xy を求めよ。
  2. \sin{A}\cos{A} を求めよ。
  3. \sin{B}\cos{B} を求めよ。

  1. 三平方の定理より、 \begin{align} &x=\sqrt{4^2+3^2}=\sqrt{25}=\boldsymbol{5}\\ &y=\sqrt{4^2+2^2}=\sqrt{20}=\boldsymbol{2\sqrt{5}} \end{align}
  2. 図より定義にしたがって
    $\angle{A}$ の場合
    \begin{align} &\boldsymbol{\cos{A}=\dfrac{3}{5}}\\ &\boldsymbol{\sin{A}=\dfrac{4}{5}} \end{align}
  3. 図より定義にしたがって
    $\angle{B}$ の場合
    \begin{align} &\cos{B}=\dfrac{4}{2\sqrt{5}}=\boldsymbol{\dfrac{2\sqrt{5}}{5}}\\ &\sin{B}=\dfrac{2}{2\sqrt{5}}=\boldsymbol{\dfrac{\sqrt{5}}{5}} \end{align}