この計算機でできること
このツールは、サイン(正弦)・コサイン(余弦)・タンジェント(正接)・コタンジェント(余接)・セカント(正割)・コセカント(余割)という6つの三角関数のうち、任意のものを1つの角度に対して計算します。使い方は、関数を選び、角度を入力し、その角度の単位(度・ラジアン・グラード・回転)を指定するだけ。計算機は角度をラジアンに変換し、選んだ関数を適用したうえで、数値とともに sin(30 deg) = 0.5 のような見やすい数式を返します。
使い方
1) ドロップダウンから三角関数を選びます。2) 角度の値を入力します。3) 角度の単位を選びます。結果はその場でリアルタイムに更新されます。なお、90度でタンジェントまたはセカントを、0度でコタンジェントまたはコセカントを選んだ場合は、その点で関数が極(ゼロ除算)を持つため、計算機は 未定義(undefined) と表示します。
計算式の解説
すべての関数は、サインとコサインから組み立てられます。まず角度をラジアンに変換します。度なら \(\pi/180\) を、ラジアンなら 1 を、グラードなら \(\pi/200\) を、回転なら \(2\pi\) を掛けます。$$\theta_{rad}=\text{angle}\times f,\quad f_{deg}=\frac{\pi}{180},\ f_{grad}=\frac{\pi}{200},\ f_{turn}=2\pi$$次に \(\sin\theta\) と \(\cos\theta\) を求めます。これらから、$$\tan\theta=\frac{\sin\theta}{\cos\theta},\ \cot\theta=\frac{\cos\theta}{\sin\theta},\ \sec\theta=\frac{1}{\cos\theta},\ \csc\theta=\frac{1}{\sin\theta}$$ が得られます。浮動小数点演算ではコサインがちょうどゼロになることはないため、本ツールは \(|\cos\theta|\) または \(|\sin\theta|\) が 1e-12 より小さい場合を極とみなし、「未定義」と表示します。
計算例
tan(45 deg) を計算してみましょう。変換すると $$\theta = 45 \times \frac{\pi}{180} = 0.7853981634\ \text{rad}$$ すると $$\tan\theta=\frac{\sin\theta}{\cos\theta}=\frac{0.7071067812}{0.7071067812}=1$$ となります。したがって \(\tan(45\ \text{deg}) = 1\) です。同様に $$\csc(30\ \text{deg})=\frac{1}{\sin(30\ \text{deg})}=\frac{1}{0.5}=2$$ となります。
よくある質問
各関数が取りうる値の範囲は? sin と cos は常に -1 から 1 の間に収まります。sec と csc は絶対値が必ず 1 以上です。tan と cot は任意の実数を取りえます。
なぜ「未定義」と表示されるの? タンジェントとセカントは、コサインがゼロになる点(90度、270度、…)で無限大に発散します。コタンジェントとコセカントは、サインがゼロになる点(0度、180度、…)で発散します。これらの極では、関数は有限の値を持ちません。
「回転(turn)」とは? 1回転は1周分を表し、360度(=\(2\pi\)ラジアン)に等しい単位です。回転運動や周波数を扱うときに便利です。