1.弧度法
半径1の円の弧の長さに対する角度 → 弧度法
\(180^\circ = \pi\)ラジアン
2.三角関数の定義
①\(\sin\theta = \displaystyle\frac{y}{r}\)
②\(\cos\theta = \displaystyle\frac{x}{r}\)
③\(\tan\theta = \displaystyle\frac{y}{x}\)
\(\theta\)の関数とみたとき、これらを三角関数という
3.三角関数の値
\(\cos\)の値 → 単位円上の\(x\)座標
\(\sin\)の値 → 単位円上の\(y\)座標
\(\tan\)の値 → 直線の傾き
- \(-1 \leq \cos\theta \leq 1\)
- \(-1 \leq \sin\theta \leq 1\)
- \(\tan \theta\) → 実数全体
4.三角関数の相互関係
- \(\tan\theta=\displaystyle\frac{\sin\theta}{\cos\theta}\)
- \(\sin^2{\theta}+\cos^2{\theta}=1\)
- \(1+\tan^2{\theta}=\displaystyle\frac{1}{\cos^2{\theta}}\)
5.三角関数の性質
- \(\sin(\theta + 2n\pi) = \sin\theta\)
- \(\cos(\theta + 2n\pi) = \cos\theta\)
- \(\tan(\theta + n\pi) = \tan\theta\)
- \(\sin(-\theta) = -\sin\theta\)
- \(\cos(-\theta) = \cos\theta\)
- \(\tan(-\theta) = -\tan\theta\)
※\(\displaystyle\frac{\pi}{2}\)関連の加減 → 変わる
\(\sin ⇒ \cos\)
\(\cos ⇒ \sin\)
\(\tan ⇒ \displaystyle\frac{1}{\tan}\)
※\(\pi\)関連の加減 → 変わらない
\(\sin ⇒ \sin\)
\(\cos ⇒ \cos\)
\(\tan ⇒ \tan \)
と覚える
6.三角関数のグラフ
周期:\(2\pi\), 原点対称
周期:\(2\pi\), \(y\)軸対称
周期:\(\pi\), 原点対称
7.加法定理
- \(\sin(\alpha + \beta) = \sin\alpha\cos\beta + \cos\alpha\sin\beta\)
- \(\sin(\alpha – \beta) = \sin\alpha\cos\beta – \cos\alpha\sin\beta\)
- \(\cos(\alpha + \beta) = \cos\alpha\cos\beta – \sin\alpha\sin\beta\)
- \(\cos(\alpha – \beta) = \cos\alpha\cos\beta + \sin\alpha\sin\beta\)
- \(\tan(\alpha+\beta) = \displaystyle\frac{\tan\alpha + \tan\beta}{1 – \tan\alpha \tan\beta}\)
- \(\tan(\alpha – \beta) = \displaystyle\frac{\tan\alpha – \tan\beta}{1 + \tan\alpha \tan\beta}\)
8.2倍角・半角の公式
①\(\sin2\theta = 2\sin\theta\cos\theta\)
②\(\cos2\theta = \cos^2\theta – \sin^2\theta\)
\(= 1 – 2\sin^2\theta\)
\(=2\cos^2\theta – 1\)
③\(\tan2\theta = \displaystyle\frac{2\tan\theta}{1 – \tan^2\theta}\)
①\(\sin^2\theta = \displaystyle\frac{1 – \cos2\theta}{2}\)
②\(\cos^2\theta = \displaystyle\frac{1 + \cos2\theta}{2}\)
③\(\tan^2\theta = \displaystyle\frac{1 – \cos2\theta}{1 + \cos2\theta }\)
①\(\sin^2\displaystyle\frac{\theta}{2} = \displaystyle\frac{1 – \cos\theta}{2}\)
②\(\cos^2\displaystyle\frac{\theta}{2} = \displaystyle\frac{1 + \cos\theta}{2}\)
③\(\tan^2\displaystyle\frac{\theta}{2} = \displaystyle\frac{1 – \cos\theta}{1 + \cos\theta }\)
9.三角関数の合成
\(a\sin\theta + b\cos\theta = \sqrt{a^2 + b^2}\sin(\theta + \alpha)\)
※ただし、
\(\sin\alpha = \displaystyle\frac{b}{\sqrt{a^2 + b^2}}\)
\(\cos\alpha = \displaystyle\frac{a}{\sqrt{a^2 + b^2}}\)
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