cos120度が-1/2になる理由をわかりやすく解説

高校数学

「cos120度が-1/2になる理由がわからない」という質問に対して、この記事ではその理由を詳細に解説します。三角関数の基本的な考え方から、cos(θ)がどのように計算されるかを丁寧に説明します。

cos(θ)とは?

cos(θ)は、直角三角形における隣接辺と斜辺の比率を表す三角関数です。単位円(半径が1の円)を使った説明でも理解できます。単位円における角度θが示す位置のx座標がcos(θ)に対応します。

例えば、角度が0度のとき、cos(0)は1となり、角度が90度のとき、cos(90)は0になります。cos(θ)の値は-1から1の間で変動します。

cos(120度)の計算方法

まず、120度は単位円におけるどの位置に対応するかを考えます。単位円では、角度が0度から360度まで回転するとき、その角度に対応する点が円周上に存在します。120度は、0度から時計回りに120度進んだ位置にあります。

120度は第2象限に位置し、この象限ではx座標(cos(θ))が負の値になります。したがって、cos(120度)も負の値になります。

cos(120度)がなぜ-1/2になるのか?

120度を単位円上で考えると、120度は60度を基準に反時計回りに回転した位置にあります。60度の角度のcos値は1/2であり、120度のcosは60度のcos値と同じ大きさですが、負の符号が付きます。

これは、単位円における対称性から来ています。具体的には、120度の角度に対応する点は、60度に対応する点の反対側にあります。したがって、cos(120度) = -1/2 となります。

まとめ

cos(120度)が-1/2になる理由は、単位円上で120度が第2象限に位置し、そこではcos(θ)が負になるからです。また、120度は60度の対称的な位置にあり、そのcos値は-1/2となります。三角関数を理解するためには、単位円と角度の関係をしっかりと理解することが大切です。

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