単位円を用いてーcosθをsin式に変換する方法

このQ&Aのポイント
  • 単位円を用いてーcosθをsin式に変換する方法についてご教示ください。
  • 余角の公式である+sin(90°―θ)=+cosθの場合は単位円を用いて容易に証明できますが、sinの( )内のθと90°とが入れ替わった状態では単位円を用いた考え方がわかりません。
  • 単位円を描き、角を起点となる横軸(x軸)=(+cosθ)の位置から反時計方向に180°移動させた位置が(―cosθ)になります。一方、(+sinθ)は単位円上の縦軸(Y軸)に該当し、この位置から反時計方向に+90°進んだ位置が(-cosθ)の位置です。
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単位円を用いてーcosθをsin式に変換するには?

三角関数 ーcosθ=+sin(θ―90°) が成立するが、これを単位円を用いて 証明するには、いったいどのようにすれば良いでしょうか?  「余角の公式」の1つである+sin(90°―θ)=+cosθ の場合は、 単位円を用いて容易に証明できるのですが、本質問のように sinの( )内のθと90°とが入れ替わった状態において 単位円を用いての考え方が不明です。 単位円にて、ご指導していただければ有り難いです。   ※ 単位円を用いて考えた場合、以下の<理由>により ーcosθ=+sin(θ+90°)となってしまうので伺うものです。  <理由> 単位円を描き、角を起点となる横軸(x軸)=(+cosθ)の位置から 反時計方向に180°移動させた位置が、(―cosθ)になる。 一方、(+sinθ)は単位円上の縦軸(Y軸)に該当するので、この位置から 反時計方向に+90°進んだ位置が、(-cosθ)の位置である。 よって、ーcosθ=+sin(θ+90°)となってしまうので。  以上 宜しくお願い致します。

  • denta
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  • f272
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回答No.1

cosθとsin(θ―90°)を図示すれば添付図の通りです。符号を無視すると長さは等しいことは明らかです。ここでsin(θ―90°)はx軸よりも下にありますから符号はマイナスで,cosθはy軸よりも右にありますから符号はプラスですから,符号を合わせるために-cosθ=sin(θ―90°)とします。

denta
質問者

補足

視覚的に解説いただき、有難うございます。要旨としては 「θを鋭角と考えると+sin(θー90°)は第4象限の角となり、 この第4象限の角のsinはー(負)号なので、このー(負)符号に合わせるためには第1象限にある+cosθに対して―符号を付けたーcosθとする必要があり、これでやっと両者を等号で結べる。よって、最終的にーcosθ=+sin(θ―90°) が成立するというストーリーですね! ただ、これはあくまで右辺である+sin(θー90 °)側から考察したストーリであり、左辺のーcosθ側から 考察する場合、即ち、第1象限にある+cosθの単位円から 考え始めるのではなく最初から第2象限あるいは第3象限にあるーcosθから考えることは、できない(or できても煩雑となる)のでしょうか? 以上 解説を受けて追加質問させていただきます。 お手数ですが、宜しくお願いします。

その他の回答 (1)

  • f272
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回答No.2

> これはあくまで右辺である+sin(θー90°)側から考察したストーリであり なぜ?θを鋭角として考え始めたのだから,どこから考え始めてもこうなるよ。 > 最初から第2象限あるいは第3象限にあるーcosθから考えること θを鋭角として考え始めたのだから,cosθは第1象限で考えます。第2象限あるいは第3象限を考えるのはcos(180-θ)だったり,cos(θ+180)です。もちろん値としては-cosθと等しくなりますが,最初からそこにあるわけではありません。

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