三角比の値                                 戻る

 らすかるさんのHPに「三角関数表」が掲載されていた。その表を眺めていたら、次の値に
ついては手計算で求めてみようという雰囲気にさせてくれる。他の値は見通しをつけるのが
難しそう...。

 0°、30°、45°、60°、90°の5つについては、自明としていいだろう。

 15°、75°については、加法定理の活用例として適切だろう。

 ただ、次のような図形的解法も存在する。

   

 図より、 sin15°=1/()=()/4=cos75°

 cos15°=(2+)/()=()/4=sin75°

 tan15°=1/(2+)=2−


 18°、22.5°、36°、54°、67.5°、72°についても図形を利用して求めることが
出来る。


○ 22.5°、67.5°の場合

 

 図より、 tan22.5°=(2−)/−1

 ここで、 BC=2√(2−) なので、

 sin22.5°=(2−)/{2√(2−)}=√(2−)/2=cos67.5°

 cos22.5°=/{2√(2−)}=√(2+)/2=sin67.5°


○ 18°、36°、54°、72°の場合(→ 参考:「正5角形の作図と折り紙」)

 

 図より、 sin18°=(−1)/4=cos72°

 ここで、 1−(−1)2/16=(10+2)/16 より、

 cos18°=√(10+2)/4=sin72°

 tan18°={(−1)/4}/{√(10+2)/4}=√(25−10)/5

 同様にして、 cos36°=(+1)/4=sin54°

 ここで、 1−(+1)2/16=(10−2)/16 より、

 sin36°=√(10−2)/4=cos54°

 tan36°={√(10−2)/4}/{(+1)/4}=√(5−2


 あと、図形で求められる角度は、いくつ...。


(追記) 令和7年10月11日付け

 次の東北大学 後期文系(2000)の問題は、sin15°、cos15°、tan15°の計算に
新しい視点を与えてくれる。

問題   ∠ABC=∠ACB=15° である三角形ABCについて、線分ABを点Aの側へ延
  長して、その上に点Dをとり、AD=BC となるようにする。このとき、次の問いに答えよ。
(1) sin15°、cos15°、tan15° を求めよ。
(2) ∠ADC=θ とおくとき、sinθの値を求めよ。

  

(解)(1) 上図において、 BC2=a2+(2+22=(8+4)a2 より、

 BC=()a となる。

よって、 sin15°=1/()=()/4

 cos15°=(+2)/()=()/4

 tan15°=1/(+2)=2−

(2) 上図において、 AD=BC=4acos15°=()a

このとき、 KD=()a なので、

CD2=(22+a2=(12−6+4−2)a2

よって、 sinθ=1/√{12−6+4−2}  (終)


(コメント) 問題文のヒントが秀逸ですね。そのヒントがなければ、通常次のように解くだろう
    と思います。

(1) AB=AC=1 としても一般性を失わない。Aより底辺BCに垂線を下ろし、その足

をHとおく。このとき、AH=sin15°、BC=2cos15° である。

余弦定理より、 4cos215°=1+1−2cos150°=2+

よって、 2cos15°=(+1)/=()/2 から、 cos15°=()/4

また、 (1/2)・()/2・sin15°=(1/2)sin150°=1/4 から、

 sin15°=1/()=()/4

このとき、 tan15°=()/()=(8−4)/4=2−



  以下、工事中!