三角比の定義と三角比の相互関係

三角比の定義

直角三角形の斜辺をr、対辺をy、対辺ではない方の隣辺をxとおく。また、rとxのなす角をθとおく。このとき、三角比(三角関数)はそれぞれ以下のように表される。

Def.
  • 正弦:\(sinθ=\frac{y}{r}\)
  • 余弦:\(cosθ=\frac{x}{r}\)
  • 正接:\(tanθ=\frac{y}{x}\)

三角比の相互関係

三角比に関して、以下の関係が成り立つ。

formula
  1. \(tanθ=\frac{sinθ}{cosθ}\)
  2. \(sin^2θ+cos^2θ=1\)
  3. \(1+tan^2θ=\frac{1}{cos^2θ}\)

1.

上図の三角形において、三角比の定義より、\(y=r sinθ, x=r cosθ\)が成り立つ。

従って、\(tanθ=\frac{y}{x}=\frac{r sinθ}{r cosθ}=\frac{sinθ}{cosθ}\) ■

2.

三平方の定理より、

\(x^2+y^2=r^2\)

\((r sinθ)^2+(r cosθ)^2=r^2\)

両辺を\(r^2\)で割って、\(sin^2θ+cos^2θ=1\) ■

3.

\(sin^2θ+cos^2θ=1\)の両辺を\(cos^2θ\)で割ると、

\((\frac{sinθ}{cosθ})^2+1=\frac{1}{cos^2θ}\)

\(∴1+tan^2θ=\frac{1}{cos^2θ}\) ■

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