三角比

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三角形の合同条件」は、以下の3種類ありました。

@3つの辺の長さが等しい

A2つの辺の長さと、その間の角の大きさが等しい

B1つの辺の長さと、その両端の角の大きさが等しい

これらを用いると、指定された三角形を描くことができます。



ただ、実際には、辺の長さを測ることと、角の大きさを測ることでは、

辺の長さを測ることの方が難しいのです。

なぜなら、例えば、スチール製の巻き尺で測るとすると、気温によって巻き尺自体が伸び縮みするからです。

これでは正しい長さを測ることができません。

実際には、角の大きさを測ることの方が多く、辺の長さは計算により求めることになります。

このとき役に立つのが「三角比」です。



学ぶ項目を、ステップを細かく分けて一覧にしました。

「この項目は大丈夫だな。」と思うものは飛ばしてもらって結構です。

自分に必要な項目だけを学べば良いでしょう。

カッコ内は、文部科学省の学習指導要領に従った、目安となる履修学年です。



【三平方の定理】・・・まずは、三角比の特別バージョンで“肩慣らし”です。


(※)事前に、「平方根」について学んでおくと良いです。→ こちら

(01)
三平方の定理(中3)・・・三角比で学ぶ「余弦定理」の特別バージョンです。

(02)
三角定規の辺の比(中3)・・・「1:1:√2」や「1:2:√3」の理由を考えます。



【三角比】


(※)事前に、「2次方程式」について学んでおくと良いです。→ こちら

(03)
三角形(中2)・・・3つの内角の和は180度です。

(04)
直角三角形(中2)・・・2つの鋭角の和が90度で一定です。

(05)
つまり・・・1つの鋭角を決めると、直角三角形の形が決まります。

(06)
相似な三角形(中3)・・・2辺の比は、常に一定です。

(07)
三角比(高1)・・・3つの辺から2つの辺の選び方は3通りあるので、三角比も3通り考えられます。

(08)
正弦(高1)・・・(高さ)/(斜辺)で表される三角比です。

(09)
余弦(高1)・・・(底辺)/(斜辺)で表される三角比です。

(10)
正接(高1)・・・(高さ)/(底辺)で表される三角比です。

(11)
鋭角の三角比(高1)・・・0度より大きく、90度より小さい角に対する三角比です。



【三角比の拡張】・・・0度や、90度以上の角にも拡げます。


(12)
円周上の点と三角比(高1)・・・三角比を拡張する準備です。 三角比を座標で表します。

(13)
単位円(高1)・・・半径1の円です。

(14)
θ = 0°(高1)・・・単位円の座標は(1,0)なので、cos0°= 1、sin0°= 0。

(15)
θ = 90°(高1)・・・単位円の座標は(0,1)なので、cos90°= 0、sin90°= 1。

(16)
θ = 180°(高1)・・・単位円の座標は(−1,0)なので、余弦は−1、正弦は0です。

(17)
θ = 270°(高1)・・・単位円の座標は(0,−1)なので、余弦は0、正弦は−1です。

(18)
θ = 360°(高1)・・・単位円の座標は(−1,0)なので、余弦は−1、正弦は0です。

(19)
周期(高2)・・・一周して360度ごとに、同じ値になります。

(20)
負の向き(高2)・・・時計の針が回る向きと同じ向きです。

(21)
負の角(高2)・・・負の向きに測った角です。



【三角比に関する定理】


(22)
余弦定理(高1)・・・「三平方の定理」を一般化したものです。

(23)
正弦定理(高1)・・・辺の情報よりも角の情報が多いときに有効です。



(※)円周率の「3.14159265・・・」という値は、どこから出てきたのだろう?

   「三角比」の知識を駆使して、考えてみましょう! → こちら



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