2024年06月20日

高校数学「三角関数」三角関数のグラフを描くときのポイント

高校数学「三角関数」三角関数のグラフを描くときのポイント

■ 問題

y=sinθのグラフを描け。


この記事では、グラフを描くときに注意すべきポイントを説明します。
実際のグラフは、この書籍や教科書などを参照してください。


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適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。


■ 解答解説

三角関数のグラフは、これまでに登場したどのグラフとも形が違っていて、

「サインの時はコレ、コサインの時はコレ。タンジェントだけ全然違う形だ!よくわかんないけど暗記しよう」

みたいな対処になりがちですね。

そんな非効率な暗記をしなくても、必ず適切なグラフが描ける方法があります。
それは・・・

「とにかく座標を求める!」

です。
「そんな面倒なことやってられないよ!」という人も多いと思いますが、結局のところ、π/6,π/4,π/3などの代表的な値はすぐに出せるくらいになっていないと、数学2の三角関数の問題はほとんど解けないし、大学入試で数学2を使うつもりの人なら、「座標を求める」方式で描けるようにしたおいた方がよいです。

sinθ=y/rで、単位円を考えます。

まず、θ=0のとき、動径はx軸上ですね。だからy=0なので、sinθ=0/1=0です。
つまり、まず原点を通ることがわかります。

θ=π/6すなわち30°のとき、sinθ=1/2だから、次の点は(π/6,1/2)です。

θ=π/4すなわち45°のとき、sinθ=√2/2だから、次の点は(π/4,√2/2)です。

θ=π/3すなわち60°のとき、sinθ=√3/2だから、次の点は(π/3,√3/2)です。

θ=π/2すなわち90°のとき、sinθ=1だから、次の点は(π/2,1)です。

θ=(2/3)πすなわち120°のとき、sinθ=√3/2だから、次の点は((2/3)π,√3/2)です。


※「この値が出せない」という人は、まず三角比の値の求め方を参照してください。または、質問してください!


ここで一つ注意点。
π/2=90°のところをピークに、120°では下がっていますね。
そして次135°,150°,180°…と進むにつれて、さらに下がっていき、180°を超えるとマイナスになります。

「それなら、またそこから先の値を覚えなくちゃ・・・」などという必要もありません。
代表的な値になるときの単位円の中の三角形の形は、ここまでに登場したもののどれかと同じになります。

サインはπから2πまではマイナスになることに気をつけて、ここまでと同様に点を取っていってください。

そして2πまで取っていくと、なめらかな波の形が見えてくるはずです。
あとはできるだけなめらかな曲線でこれらの点を結べば、かなりキレイなy=sinθのグラフがかけるはずです!

0〜2πまで描いたら、その手前もその先も同じ形になります。
与えられた座標軸の幅に合わせて必要なところまで、あとはコピペの感覚で描いていけば完成です!


最初に値を考えるところだけ、ちょっと面倒に感じると思いますが、慣れれば意外と楽勝です!
慣れるまで繰り返し描いてみましょう!


↓三角方程式などの三角関数の問題の解き方がマスターできるテキストです↓

10秒でわかる高校数学2B「三角関数」の考え方

「久しぶりの三角関数、分かりやすく直感で問題の解く方向が分かり楽しかった」などのコメントいただいています。ありがとうございます!


◆関連問題
動径単位円弧度法
三角関数まとめ


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ラベル:数学
posted by えま at 21:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 高校数学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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