このツールでできること
この三角関数表の計算ツールは、連続する角度に対する正弦(sin)・余弦(cos)・正接(tan)の値を一覧で求めます。開始角度・終了角度・刻み幅(いずれも度=°で入力)を指定すると、刻みごとの角度を1行ずつ並べ、各行に \(\sin\theta\)・\(\cos\theta\)・\(\tan\theta\) を表示します。さらに、指定した範囲についてサインとコサインの曲線を描画するので、2つの波が上下する様子をひと目で確認できます。純粋な数学計算のツールなので、地域や国を問わず同じ結果が得られます。度(°)で入力すること以外に特別な前提はありません。
使い方
開始角度(表の最初の行)、終了角度(範囲の最後の角度)、そして隣り合う行どうしの間隔となる刻み幅を入力します。たとえば開始0、終了360、刻み2とすると、0, 2, 4, …, 360 という角度が並びます。刻み幅は0より大きい値を指定してください。ページが大きくなりすぎるのを防ぐため、表は最大361行までとし、範囲と刻みの組み合わせでそれを超える場合は361行で打ち切ります。
計算式の解説
度で与えられた各角度 a について、まず $$r = a \times \dfrac{\pi}{180}$$ でラジアンへ変換します。数学ライブラリがラジアンを前提としているためです。続いて \(\sin\theta = \sin(r)\)、\(\cos\theta = \cos(r)\)、 $$\tan\theta = \dfrac{\sin(r)}{\cos(r)}$$ を計算します。tan は \(\cos\theta = 0\) のとき値を持ちません。これは90°、270°、450° など90°の奇数倍にあたる角度で起こります。浮動小数点演算では \(\cos(90°)\) がごく小さな非ゼロの値になるため、\(|\cos|\) が \(1\text{e-}12\) を下回る角度では、巨大な数を表示する代わりに「定義されない」と表示します。
計算例
開始 = 0°、終了 = 90°、刻み = 30° の場合、表は4行になります。0° では sin 0、cos 1、tan 0。30° では sin 0.5、cos 0.866025、tan 0.577350。60° では sin 0.866025、cos 0.5、tan 1.732051。90° では sin 1、cos 0、tan は定義されません。グラフでは、サインが0から1へ上昇する一方で、コサインが1から0へ下降していく様子が表れます。
よくある質問
なぜ90°で tan が空欄や「定義されない」になるのですか? \(\tan\theta = \dfrac{\sin\theta}{\cos\theta}\) であり、\(\cos(90°) = 0\) となるため、0による割り算となって値が定義できません(垂直な漸近線になります)。
負の角度や360°を超える角度も使えますか? はい、使えます。三角関数は周期性をもつため、任意の実数の角度が有効です。
なぜ tan はグラフ化されないのですか? tan は漸近線の近くで無限大に発散するため、固定スケールのグラフでは形が大きく歪んでしまいます。そのため表には tan を残しつつ、グラフには sin と cos のみを描画しています。