三角比
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$\bigtriangleup\text{ABC}$ は,
$\angle\text{C}$ を直角とする直角三角形であるとする。
$\angle\text{A}=\theta$ とし,
$\text{BC}=a$,
$\text{CA}=b$,
$\text{AB}=c$ とする。
このとき,
角 $\theta$ の\ommindex{正弦}{せいげん},
\ommindex{余弦}{よげん},
\ommindex{正接}{せいせつ}を,
それぞれ
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\begin{align*}
\sin{\theta}=\frac{a}{c}
, \quad
\cos{\theta}=\frac{b}{c}
, \quad
\tan{\theta}=\frac{b}{a}
\end{align*}
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と定める。
$\sin{\theta}$,
$\cos{\theta}$,
$\tan{\theta}$ を総称して\ommindex{三角比}{さんかくひ}という。
三角比を $0^{\circ}\le \theta\le 180^{\circ}$ に対して定めるために,
さらに,
次の性質をもつものとする。
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\begin{enumerate}
\item[(1)]
$\sin{0^{\circ}}=0, \quad
\cos{0^{\circ}}=1, \quad
\tan{0^{\circ}}=0$
\item[(2)]
$\sin{90^{\circ}}=1, \quad
\cos{90^{\circ}}=0$
\item[ ]
$\tan{90^{\circ}}$ は定義しない。
\item[(3)]
$\sin{(180^{\circ}-\theta)}=\sin{\theta}$
\item[ ]
$\cos{(180^{\circ}-\theta)}=-\cos{\theta}$
\item[ ]
$\tan{(180^{\circ}-\theta)}=-\tan{\theta}$
\end{enumerate}
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三角比の基本公式
自然数 $n$ に対して,
$(\sin{\theta})^n$,
$(\cos{\theta})^n$,
$(\tan{\theta})^n$ をそれぞれ $\sin^n{\theta}$,
$\cos^n{\theta}$,
$\tan^n{\theta}$ と書く。
三角比の定義から,
$\theta\ne 90^{\circ}$ に対して
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\begin{align*}
\tan{\theta}=\frac{\sin{\theta}}{\cos{\theta}}
\end{align*}
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が成り立つ。
また,
三平方の定理から
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\begin{align*}
\sin^2{\theta}+\cos^2{\theta}=1
, \quad
\tan^2{\theta}+1=\frac{1}{\cos^2{\theta}}
\end{align*}
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が成り立つ。
さらに,
$0^{\circ}<\theta<90^{\circ}$ のとき,
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\begin{align*}
&
\sin(90^{\circ}-\theta)=\cos{\theta}
, \quad
\cos(90^{\circ}-\theta)=\sin{\theta}
\\
&
\tan(90^{\circ}-\theta)=\frac{1}{\cos{\theta}}
\end{align*}
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が成り立つ。
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