11. 三角比 例題集

$Q1$.
次の値を求めなさい。

(1) $\sin 45^{\circ}$
(2) $\cos 60^{\circ}$
(3) $\tan 30^{\circ}$
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(1) $\dfrac{\sqrt{2}}{2}$
(2) $\dfrac{1}{2}$
(3) $\dfrac{\sqrt{3}}{3}$

代表的な角度に対する三角比の値は覚えておきましょう。

$\theta$ $~~0^{\circ}~~$ $~~30^{\circ}~~$ $~~45^{\circ}~~$ $~~60^{\circ}~~$ $~~90^{\circ}~~$
$\sin \theta$ $0$ $\dfrac{1}{2}$ $\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ $1$
$\cos \theta$ $1$ $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ $\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ $\dfrac{1}{2}$ $0$
$\tan \theta$ $0$ $\dfrac{\sqrt{3}}{3}$ $1$ $\sqrt{3}$ 未定義

(1)

$\sin 45^{\circ} = \dfrac{\sqrt{2}}{2}$

(2)

$\cos 60^{\circ} = \dfrac{1}{2}$

(3)

$\tan 30^{\circ} = \dfrac{\sqrt{3}}{3}$

$Q2$.
直角三角形 ${\rm ABC}$ において, ${\rm AB} = 9$, ${\rm AC} = 12$, $\angle {\rm A} = 90^{\circ}$, $\angle {\rm B} = \theta$ の時,
$\sin \theta$, $\cos \theta$, $\tan \theta$ を求めなさい。

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$\sin \theta = \dfrac{4}{5}$
$\cos \theta = \dfrac{3}{5}$
$\tan \theta = \dfrac{4}{3}$

$\angle A= 90^{\circ}$ より, 斜辺 ${\rm BC}$ の長さは

${\rm BC} = \sqrt{9^2 + 12^2} = \sqrt{225} = 15$

よって

$\sin \theta = \dfrac{ {\rm AC} }{ {\rm BC} } = \dfrac{12}{15} = \dfrac{4}{5}$

$\cos \theta = \dfrac{ {\rm AB} }{ {\rm BC} } = \dfrac{9}{15} = \dfrac{3}{5}$

$\tan \theta = \dfrac{ {\rm AC} }{ {\rm AB} } = \dfrac{12}{9} = \dfrac{4}{3}$

$Q3$.
次の値を求めなさい。

(1) $\sin 120^{\circ}$
(2) $\cos 150^{\circ}$
(3) $\tan 135^{\circ}$
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(1) $\dfrac{1}{2}$
(2) $-\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
(3) $-1$

鈍角においても, 代表的な角度に対する三角比の値は覚えておきましょう。

$\theta$ $~~90^{\circ}~~$ $~~120^{\circ}~~$ $~~135^{\circ}~~$ $~~150^{\circ}~~$ $~~180^{\circ}~~$
$\sin \theta$ $1$ $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ $\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ $\dfrac{1}{2}$ $0$
$\cos \theta$ $0$ $-\dfrac{1}{2}$ $-\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ $-\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ $-1$
$\tan \theta$ 未定義 $-\sqrt{3}$ $-1$ $-\dfrac{1}{\sqrt{3}}$ $0$

(1)

$\sin 120^{\circ} = \dfrac{1}{2}$

(2)

$\cos 150^{\circ} = -\dfrac{\sqrt{3}}{2}$

(3)

$\tan 135^{\circ} = -1$

$Q4$.
$\sin \theta = \dfrac{12}{37}$ かつ $90^{\circ} \lt \theta \lt 180^{\circ}$ の時, $\cos \theta$ の値を求めなさい。

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$-\dfrac{35}{37}$

$\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1$ より

$\cos \theta = \sqrt{ 1- \sin^2 \theta } = \sqrt{1 - \left( \dfrac{12}{37} \right)^2 } = \pm \dfrac{35}{37}$

ここで $90^{\circ} \lt \theta \lt 180^{\circ}$ であるから

$\cos \theta \lt 0$

よって $\cos \theta = -\dfrac{35}{37}$ となります。

$Q5$.
$\cos \theta = -\dfrac{2}{3}$ かつ $90^{\circ} \lt \theta \lt 180^{\circ}$ の時, $\tan \theta$ の値を求めなさい。

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$-\dfrac{\sqrt{5}}{2}$

$1 + \tan^2 \theta = \dfrac{1}{\cos^2 \theta}$

より

$\tan \theta = \pm \sqrt{ \dfrac{1}{\cos^2 \theta} - 1 } =\pm \sqrt{ \dfrac{9}{4} - 1 } = \pm \dfrac{\sqrt{5}}{2}$

$90^{\circ} \lt \theta \lt 180^{\circ}$ であるから

$\tan \theta \lt 0$

よって

$\tan \theta = -\dfrac{\sqrt{5}}{2}$