余関数(コファンクション)とは?
三角法では、すべての関数に「余関数(コファンクション)」と呼ばれるパートナーが存在します。これは、補角における値が元の関数とぴたりと一致する相手のことです。サインはコサインと、タンジェントはコタンジェントと、セカントはコセカントとそれぞれ対になっています。補角とは、元の角度に足し合わせて90°(弧度法ではπ/2ラジアン)になる角度のこと。この計算ツールは、その補角を求め、各三角比を対応する余関数の形に書き換えます。
使い方
角度θを入力し、度数法(度)か弧度法(ラジアン)かを選ぶだけで、補角と3つの余関数の関係式がすぐに表示されます。たとえば角度が30°なら補角は60°となり、\(\sin(30^{\circ}) = \cos(60^{\circ})\)、\(\tan(30^{\circ}) = \cot(60^{\circ})\)、\(\sec(30^{\circ}) = \csc(60^{\circ})\)が成り立ちます。
公式の仕組み
これらの公式は、直角三角形の幾何学からそのまま導かれます。直角以外の2つの角の和は必ず90°になるため、一方の角から見て「対辺」となる辺は、もう一方の角から見ると「隣辺」になります。これによりサインとコサインの役割が入れ替わるのです。式で表すと、
$$\sin(\theta) = \cos\left(90^{\circ} - \text{Angle }(\theta)\right)$$\(\tan\theta = \cot(90^{\circ} - \theta)\)、\(\sec\theta = \csc(90^{\circ} - \theta)\)。逆向きの組み合わせ(\(\cos\theta = \sin(90^{\circ} - \theta)\) など)も同じように成り立ちます。
計算例
θ = 25°としましょう。補角は\(90 - 25 = 65^{\circ}\)です。したがって、\(\sin(25^{\circ}) = \cos(65^{\circ}) \approx 0.4226\)、\(\tan(25^{\circ}) = \cot(65^{\circ}) \approx 0.4663\)、\(\sec(25^{\circ}) = \csc(65^{\circ}) \approx 1.1034\)となります。この計算ツールは補角の計算を瞬時に行うので、どんな余関数の公式にもすぐに当てはめられます。
よくある質問
余関数の公式は弧度法(ラジアン)でも使えますか? はい、使えます。90°を\(\frac{\pi}{2}\)に置き換えるだけです。この計算ツールはどちらの単位にも対応しています。
角度が90°より大きい場合はどうなりますか? 公式は代数的には変わらず成り立ちます。補角が単に負の値になるだけで、数学的には何の問題もありません。
なぜ「余関数(コファンクション)」と呼ばれるのですか? 「コ(co-)」という接頭辞(cosine、cotangent、cosecant)は、文字どおり「補角の」という意味で、補角に対する関数を表しているからです。