【第4章 三角比】第4節:直角三角形を飛び出せ!単位円で暴く「鈍角(90°〜180°)の三角比」

みなさん、こんにちは!浦元です。
金曜日は「斜辺を1にした直角三角形」に三平方の定理を使うことで、三角比の相互関係をスッキリ導きましたね。

今日は、高校生が必ずぶつかる大きな壁……
「直角三角形には90°以上の角なんてないのに、なんで sin 120° が存在するの!?」という謎を完全解決します!

“三角比を「直角三角形の比」から「円の上の座標」へバージョンアップしよう!”


🔄 魔法のツール「単位円(半径1の円)」

原点を中心とする「半径1の円(単位円)」を座標平面に描き、角度 θ の棒(動径)を伸ばしてみます。

円周上の点 P の座標こそが、そのまま三角比の正体です!

💡 単位円における三角比の定義(超重要!)

・点 P の x座標 = cos θ (横の位置)
・点 P の y座標 = sin θ (縦の高さ)
・原点と P を結ぶ直線の 傾き = tan θ


🎯 120° の世界を目視してみよう!

角度が 90° を超えて 120°(左側の第2象限)に倒れたとき、点 P の位置はどうなるでしょうか?

【120° のときの点 P の座標】

左側にできた「残り60°の直角三角形」を見ると、横は 1/2、高さは √3/2 です。
ただし、y軸より左(マイナス側)にあるので……

cos 120° = -1/2 (x座標はマイナス!)
sin 120° = √3/2 (y座標=高さはプラスのまま!)
tan 120° = -√3 (傾きは右下がりでマイナス!)

「cos は x座標、sin は y座標(高さ)」と覚えるだけで、符号のプラス・マイナスに迷うことは二度となくなります!


📌 本日のまとめ

  • 90°を超える角度は「半径1の単位円」で考える!
  • cos θ は点Pの横の座標(x座標)sin θ は縦の座標(y座標)
  • 90°〜180°(鈍角)では、cos はマイナス、sin はプラスになる!

これで今週の三角比講義(火・木・金・土)がすべて出揃いました!
来週は、この単位円を使った「三角方程式・三角不等式」のビジュアル攻略へと進みます!

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