高校数学 公式・解法ノート
必須

単位円による定義と値

着眼点単位円上の点の x 座標が \cos、y 座標が \sin、傾きが \tan。値は覚えるより単位円で読む。

動径と単位円の交点を (x,y) とすると \cos\theta=x,\ \sin\theta=y,\ \tan\theta=\dfrac{y}{x}

\sin^2\theta+\cos^2\theta=1,\qquad 1+\tan^2\theta=\frac{1}{\cos^2\theta}
  • \sin(-\theta)=-\sin\theta,\ \cos(-\theta)=\cos\theta
  • \sin(\theta+\pi)=-\sin\theta,\ \cos(\theta+\pi)=-\cos\theta
  • \sin\left(\dfrac{\pi}{2}-\theta\right)=\cos\theta,\ \cos\left(\dfrac{\pi}{2}-\theta\right)=\sin\theta
\theta0\frac{\pi}{6}\frac{\pi}{4}\frac{\pi}{3}\frac{\pi}{2}\frac{2}{3}\pi\frac{3}{4}\pi\frac{5}{6}\pi\pi
\sin0\frac{1}{2}\frac{\sqrt{2}}{2}\frac{\sqrt{3}}{2}1\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{\sqrt{2}}{2}\frac{1}{2}0
\cos1\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{\sqrt{2}}{2}\frac{1}{2}0-\frac{1}{2}-\frac{\sqrt{2}}{2}-\frac{\sqrt{3}}{2}-1
\tan0\frac{1}{\sqrt{3}}1\sqrt{3}なし-\sqrt{3}-1-\frac{1}{\sqrt{3}}0
例題
1
\sin\dfrac{11}{6}\pi,\ \cos\dfrac{4}{3}\pi,\ \tan\left(-\dfrac{\pi}{3}\right) の値を求めよ。
解答
\dfrac{11}{6}\pi は第4象限で基準角 \dfrac{\pi}{6}: \sin\dfrac{11}{6}\pi=-\dfrac{1}{2}
\dfrac{4}{3}\pi は第3象限で基準角 \dfrac{\pi}{3}: \cos\dfrac{4}{3}\pi=-\dfrac{1}{2}
\tan\left(-\dfrac{\pi}{3}\right)=-\tan\dfrac{\pi}{3}=-\sqrt{3}
2
\dfrac{\pi}{2}<\theta<\pi、\sin\theta=\dfrac{3}{5} のとき \cos\theta,\ \tan\theta を求めよ。
解答
\cos^2\theta=1-\dfrac{9}{25}=\dfrac{16}{25}。第2象限なので \cos\theta<0
\cos\theta=-\dfrac{4}{5}、\tan\theta=\dfrac{3/5}{-4/5}=-\dfrac{3}{4}
注意\cos^2\theta から \cos\theta を出すとき、象限で符号を決めるのを忘れない。

「三角関数」の項目

  1. 弧度法と扇形必須
  2. 単位円による定義と値必須
  3. グラフ(周期・振幅・平行移動)差がつく
  4. 加法定理必須
  5. 2直線のなす角差がつく
  6. 2倍角・半角の公式必須
  7. 三角関数の合成必須
  8. 積和・和積の公式不要
  9. 三角方程式必須
  10. 三角不等式必須
  11. 2次関数に帰着する最大最小必須
  12. t=sinθ+cosθ の置き換え差がつく
  13. 2次の同次式(次数下げ→合成)差がつく

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