単位円計算機
円周上の点をドラッグして、角度・6つの三角関数・正弦波と余弦波がライブで更新される様子を見てみましょう。すべての特別な角度で厳密値も表示されます。
円周上の点をドラッグするか、スライダーを使うか、よく使う角度を選んでください。
- ラジアン
- π/4 0.7854 rad
- グラジアン
- 50 gon
- 象限
- 第I象限
三角関数
| 厳密値 | 小数 | |
|---|---|---|
| sin | √2/2 | 0.7071 |
| cos | √2/2 | 0.7071 |
| tan | 1 | 1 |
| csc | √2 | 1.4142 |
| sec | √2 | 1.4142 |
| cot | 1 | 1 |
円周上の点は (cos θ, sin θ) です。cos θ が水平方向の位置、sin θ が高さを表します。
よく使う角度
正弦波と余弦波
点の高さが sin θ、水平方向の位置が cos θ です。θ が 0° から 360° まで動くと、高さが正弦波を、水平方向の位置が余弦波を描きます。
単位円計算機について
単位円とは、原点を中心とする半径1の円のことで、三角関数全体の中で最も役立つ図です。円上の任意の点は (cos θ, sin θ) と書けます。ここで θ は正の x 軸から反時計回りに測った角度です。だからこそ、余弦は点の水平方向の位置そのものであり、正弦はその高さなのです——暗記は不要です。このインタラクティブツールでは、点をドラッグ(またはスライダーやプリセットボタンを使用)して、角度を度・ラジアン・グラジアンで即座に読み取り、自分がどの象限にいるかを確認し、6つの三角関数すべて——正弦・余弦・正接と、その逆数である余割・正割・余接——を得られます。特別な角度(0°・30°・45°・60°・90° とそれらの対称な角度)では、小数だけでなく √3/2 や √2/2 といった厳密値も表示されます。参照用の直角三角形と、ライブの正弦波/余弦波の帯が、図と公式を結びつけます。すべてが厳密な三角関数計算でブラウザ上で動くため、どんな三角関数の教科書にも添える視覚的な相棒になります。
単位円の使い方
- 1 角度を設定する:円周上の点をドラッグするか、角度スライダーを動かすか、よく使う角度のボタン(0°・30°・45°・60°…)をタップします。
- 2 角度をきりのよい値に飛ばしたい場合は「15°にスナップ」をオンにし、自由に探索したい場合はオフのままにします。
- 3 角度を度・ラジアン(特別な角度では π/3 のような厳密値付き)・グラジアンで読み取り、点がどの象限にあるかを確認します。
- 4 6つの三角関数を読み取ります。各行には、特別な角度での厳密値(√3/2 や「定義されない」など)が、小数点以下4桁の近似値とともに表示されます。正弦波と余弦波が点の高さと水平方向の位置を追う様子を観察しましょう。
背後にある数学
半径1の円上では、角度 θ の点の座標は (cos θ, sin θ) です。残りの4つの関数はこれらから定義されます。 tan θ = sin θ ⁄ cos θ ——半径の直線の傾き。 csc θ = 1 ⁄ sin θ、sec θ = 1 ⁄ cos θ、cot θ = cos θ ⁄ sin θ ——これらの逆数。 角度は、度、ラジアン(π rad = 180°。すなわちラジアンとは弧の長さが半径に等しくなる角度)、またはグラジアン(400 gon = 1回転)で測れます。 30°・45°・60° での厳密値は、2つの特別な直角三角形から得られます。45-45-90 三角形からは sin 45° = cos 45° = √2⁄2、30-60-90 三角形からは sin 30° = 1⁄2、sin 60° = √3⁄2 が得られます。 0で割ることになる箇所では関数は定義されません。cos θ = 0 のとき(90° と 270°)tan θ と sec θ は定義されず、sin θ = 0 のとき(0° と 180°)csc θ と cot θ は定義されません。
よくある質問
単位円とは何ですか?
単位円とは、原点を中心とする半径1の円のことです。その円上で角度 θ(正の x 軸から反時計回りに測る)にある点の座標は (cos θ, sin θ) です。これにより単位円は、直角三角形の内部の角度だけでなく、任意の角度に対して三角関数を定義し視覚化する最も簡単な方法になります。
度とラジアンはどのような関係ですか?
1回転は 360° または 2π ラジアンなので、π ラジアン = 180°、1 ラジアン ≈ 57.2958° です。ラジアンとは弧の長さが半径に等しくなる角度のことです。変換するには、度に π⁄180 を掛けるとラジアンになり、ラジアンに 180⁄π を掛けると度になります。このツールは両方に加え、グラジアン(400 gon = 1回転)も表示します。
なぜ tan 90° は定義されないのですか?
正接は tan θ = sin θ ⁄ cos θ と定義されます。90°(および 270°)では余弦が 0 になるため、式は0で割ることになり、値は定義されません——半径の直線が垂直になり、有限の傾きを持たないからです。同じ理由で正割(1⁄cos θ)もそこでは定義されません。一方、余割と余接は、正弦が 0 になる 0° と 180° で定義されません。
30°・45°・60° での厳密値は何ですか?
sin 30° = 1⁄2、cos 30° = √3⁄2、tan 30° = √3⁄3。sin 45° = cos 45° = √2⁄2、tan 45° = 1。sin 60° = √3⁄2、cos 60° = 1⁄2、tan 60° = √3。これらは 45-45-90 と 30-60-90 の特別な三角形から得られ、ツールはすべての特別な角度で小数の隣に厳密値を表示します。
関連ツール
UnitConv で数学の探究を続けましょう。直角三角形にも斜三角形にも使える三角形ソルバー、正弦・余弦を描けるグラフ/関数プロッター、単位変換の角度カテゴリでの度・ラジアン・グラジアン間の変換、そして三角関数の恒等式や特別な角度の値を網羅した公式ライブラリをぜひご活用ください。