$0^\circ \le \theta \le 180^\circ$ の範囲で、与えられた角度 $\theta$ (度数法) に対する弧度法での角度、$\sin \theta$, $\cos \theta$, $\tan \theta$ の値を表にまとめる問題です。

幾何学三角関数弧度法度数法sincostan
2025/6/19

1. 問題の内容

0θ1800^\circ \le \theta \le 180^\circ の範囲で、与えられた角度 θ\theta (度数法) に対する弧度法での角度、sinθ\sin \theta, cosθ\cos \theta, tanθ\tan \theta の値を表にまとめる問題です。

2. 解き方の手順

まず、度数法で与えられた角度を弧度法に変換します。
次に、各角度に対する sinθ\sin \theta, cosθ\cos \theta, tanθ\tan \theta の値を求めます。これらの値は、単位円や三角関数の定義、および既知の三角関数の値 (0,30,45,60,900^\circ, 30^\circ, 45^\circ, 60^\circ, 90^\circ など) から導き出せます。
* **角度の変換 (度数法 → 弧度法)**
度数法から弧度法への変換は、以下の関係式を使用します。
ラジアン=×π180ラジアン = \frac{度 \times \pi}{180}
したがって、
* 0=00^\circ = 0 ラジアン
* 30=π630^\circ = \frac{\pi}{6} ラジアン
* 45=π445^\circ = \frac{\pi}{4} ラジアン
* 60=π360^\circ = \frac{\pi}{3} ラジアン
* 90=π290^\circ = \frac{\pi}{2} ラジアン
* 120=2π3120^\circ = \frac{2\pi}{3} ラジアン
* 135=3π4135^\circ = \frac{3\pi}{4} ラジアン
* 150=5π6150^\circ = \frac{5\pi}{6} ラジアン
* 180=π180^\circ = \pi ラジアン
* **三角関数の値**
各角度に対する三角関数の値を計算します。
* θ=0\theta = 0^\circ:
* sin0=0\sin 0^\circ = 0
* cos0=1\cos 0^\circ = 1
* tan0=0\tan 0^\circ = 0
* θ=30\theta = 30^\circ:
* sin30=12\sin 30^\circ = \frac{1}{2}
* cos30=32\cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
* tan30=13=33\tan 30^\circ = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3}
* θ=45\theta = 45^\circ:
* sin45=22\sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}
* cos45=22\cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}
* tan45=1\tan 45^\circ = 1
* θ=60\theta = 60^\circ:
* sin60=32\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
* cos60=12\cos 60^\circ = \frac{1}{2}
* tan60=3\tan 60^\circ = \sqrt{3}
* θ=90\theta = 90^\circ:
* sin90=1\sin 90^\circ = 1
* cos90=0\cos 90^\circ = 0
* tan90\tan 90^\circ は定義されない (無限大)
* θ=120\theta = 120^\circ:
* sin120=sin(18060)=sin60=32\sin 120^\circ = \sin (180^\circ - 60^\circ) = \sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
* cos120=cos(180120)=cos60=12\cos 120^\circ = -\cos (180^\circ - 120^\circ) = -\cos 60^\circ = -\frac{1}{2}
* tan120=tan(180120)=tan60=3\tan 120^\circ = -\tan (180^\circ - 120^\circ) = -\tan 60^\circ = -\sqrt{3}
* θ=135\theta = 135^\circ:
* sin135=sin(18045)=sin45=22\sin 135^\circ = \sin (180^\circ - 45^\circ) = \sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}
* cos135=cos(180135)=cos45=22\cos 135^\circ = -\cos (180^\circ - 135^\circ) = -\cos 45^\circ = -\frac{\sqrt{2}}{2}
* tan135=tan(180135)=tan45=1\tan 135^\circ = -\tan (180^\circ - 135^\circ) = -\tan 45^\circ = -1
* θ=150\theta = 150^\circ:
* sin150=sin(18030)=sin30=12\sin 150^\circ = \sin (180^\circ - 30^\circ) = \sin 30^\circ = \frac{1}{2}
* cos150=cos(180150)=cos30=32\cos 150^\circ = -\cos (180^\circ - 150^\circ) = -\cos 30^\circ = -\frac{\sqrt{3}}{2}
* tan150=tan(180150)=tan30=33\tan 150^\circ = -\tan (180^\circ - 150^\circ) = -\tan 30^\circ = -\frac{\sqrt{3}}{3}
* θ=180\theta = 180^\circ:
* sin180=0\sin 180^\circ = 0
* cos180=1\cos 180^\circ = -1
* tan180=0\tan 180^\circ = 0

3. 最終的な答え

| 度数法 | 0° | 30° | 45° | 60° | 90° | 120° | 135° | 150° | 180° |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 弧度法 | 0 | π6\frac{\pi}{6} | π4\frac{\pi}{4} | π3\frac{\pi}{3} | π2\frac{\pi}{2} | 2π3\frac{2\pi}{3} | 3π4\frac{3\pi}{4} | 5π6\frac{5\pi}{6} | π\pi |
| sinθ | 0 | 12\frac{1}{2} | 22\frac{\sqrt{2}}{2} | 32\frac{\sqrt{3}}{2} | 1 | 32\frac{\sqrt{3}}{2} | 22\frac{\sqrt{2}}{2} | 12\frac{1}{2} | 0 |
| cosθ | 1 | 32\frac{\sqrt{3}}{2} | 22\frac{\sqrt{2}}{2} | 12\frac{1}{2} | 0 | 12-\frac{1}{2} | 22-\frac{\sqrt{2}}{2} | 32-\frac{\sqrt{3}}{2} | -1 |
| tanθ | 0 | 33\frac{\sqrt{3}}{3} | 1 | 3\sqrt{3} | 定義されない | 3-\sqrt{3} | -1 | 33-\frac{\sqrt{3}}{3} | 0 |

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