삼각함수 계산기
계산 결과
사인
- 코사인
- 0.8660
- 탄젠트
- 0.5774
삼각함수 계산기는 각도 하나를 받아 그 각의 사인과 코사인, 탄젠트를 돌려줍니다. 각도를 넣고 도인지 라디안인지 고르면 페이지가 셋을 한꺼번에 내놓습니다. 그 각이 어디에 놓이는지를 설명하는 세 수입니다. 사인과 코사인은 한 점의 두 좌표입니다. 원점에 중심을 둔 반지름 1인 원을 그리고 양의 x축에서 시작해 반시계 방향으로 각도만큼 돌면, 멈춘 자리의 점에 x좌표와 y좌표가 있고 그 좌표가 코사인과 사인입니다. 탄젠트는 둘 사이의 비, 곧 사인을 코사인으로 나눈 값이고, 원점에서 그 점으로 뻗는 직선의 기울기이기도 합니다. 탄젠트는 좌표가 아니라 비이기 때문에 나머지 둘이 절대 하지 않는 일을 합니다. 값이 없어집니다. 코사인이 0인 자리, 곧 직각과 사분의 삼 회전에서는 나눌 것이 없으므로 그곳의 탄젠트는 아주 큰 수가 아니라 수가 아닙니다. 페이지는 그런 각을 거절하고 어느 각인지 밝히며, 큰 값을 인쇄한 뒤 같은 뜻이라고 짐작하도록 내버려 두지 않습니다. 아래 표는 열두 각도에서 세 함수를 모두 늘어놓아 규칙이 눈에 보이게 합니다. 한 바퀴를 넘는 각도 여기서는 평범한 입력입니다. 390도는 30도와 같은 각이고 페이지도 그렇게 읽습니다. 아래 값은 모두 소수 넷째 자리까지 보입니다. 교과서와 맞춰 보기에 충분하고, 이 각들의 정확한 값이 어떤 소수로도 끝나지 않는 근과 분수라는 사실에 정직한 자리수입니다.
한 바퀴를 도는 열두 각도의 사인과 코사인과 탄젠트
| θ (도) | sin θ | cos θ | tan θ |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 30 | 0.5 | 0.866 | 0.5774 |
| 45 | 0.7071 | 0.7071 | 1 |
| 60 | 0.866 | 0.5 | 1.7321 |
| 90 | 1 | 0 | — |
| 120 | 0.866 | -0.5 | -1.7321 |
| 135 | 0.7071 | -0.7071 | -1 |
| 150 | 0.5 | -0.866 | -0.5774 |
| 180 | 0 | -1 | 0 |
| 210 | -0.5 | -0.866 | 0.5774 |
| 270 | -1 | 0 | — |
| 330 | -0.5 | 0.866 | -0.5774 |
한 바퀴에 넷씩 열두 각도이고, 탄젠트 열의 줄표 둘이 이 표의 요점입니다. 90도와 270도에서 탄젠트는 값이 없고, 페이지는 큰 수 대신 줄표로 그렇게 말합니다. 사인 열을 위에서 읽으면 처음 사분의 일 회전 동안 0에서 1까지 올라가고 반 바퀴까지 다시 0으로 내려온 뒤 음수가 되었다가 돌아옵니다. 한 바퀴마다 온전한 물결 하나입니다. 코사인 열은 같은 물결을 사분의 일 회전 먼저 간 것입니다. 탄젠트는 성질이 다릅니다. 한 바퀴가 아니라 반 바퀴마다 반복하므로 0도에서 180도까지의 네 행에 그 이야기가 이미 다 들어 있습니다. 두 양수 열이 어디에서 꼭대기에 닿는지도 보십시오. 사인은 코사인이 0이 되는 90도에서 1에 닿고, 탄젠트는 그 둘의 비이며, 그 자리가 탄젠트의 극점이 되는 이유입니다.
공식
sin θ = 대변 ÷ 빗변 cos θ = 인접변 ÷ 빗변 tan θ = sin θ ÷ cos θ
- θ
- 각도이며 도나 라디안으로 넣습니다. 음수일 수 있고 한 바퀴보다 클 수도 있으며, 원 위 어디에 놓이는지만 중요합니다
- 대변 / 인접변
- 각도 θ를 품은 직각삼각형의 두 변입니다. θ 건너편에 있는 변과 θ에 붙어 있는 변이고, 빗변을 1로 두면 사인과 코사인이 읽어 내는 두 좌표가 됩니다
- 빗변
- 직각삼각형에서 가장 긴 변이고 직각 건너편에 있습니다. 이 값으로 나누는 것이 사인과 코사인을 -1과 1 사이에 묶어 두는 이유입니다
각도를 이미 알고 그 사인과 코사인, 탄젠트를 원할 때 이 페이지를 씁니다. 도로 아는 지붕의 기울기, 라디안으로 아는 위상, 성분으로 나누려는 방향이 모두 여기로 들어오고, 세 삼각비를 하나씩이 아니라 함께 얻습니다. 열두 각도의 삼각함수 표가 함께 있는 것도 같은 이유입니다. 실제로 마주치는 각은 대개 그 열두 개 가운데 하나이고, 세 함수를 나란히 두면 30도의 사인과 60도의 코사인이 같은 수라는 사실이 보입니다. 호도법으로 적힌 값을 다룰 때도 이 표가 같은 수를 줍니다. 원 위의 점 자체를 그리고 싶으면 단위원 페이지로, 알고 있는 것이 각이 아니라 두 변이면 직각삼각형 페이지로 가십시오. 비율은 있는데 각도를 되찾고 싶으면 그것은 역방향이고, 각도의 사인과 코사인과 탄젠트는 각도를 알려 주지 않습니다. 그 일은 역삼각함수 페이지가 합니다.
계산 예시
각도 30도
- 각이 제1사분면에 있으므로 세 값이 모두 양수입니다
- 반지름 1인 원에서 30도에 놓이는 점은 (√3/2, 1/2)입니다
- 그러므로 코사인이 √3/2이고 사인이 1/2이며, 탄젠트는 둘의 비인 √3/3입니다
페이지가 열릴 때의 각도이고 아래 표의 둘째 행입니다. 정확한 값은 2분의 1과 2분의 √3과 3분의 √3이고, 보이는 소수는 그 셋을 넷째 자리로 반올림한 값입니다. 0.5774를 눈여겨보십시오. 순환소수가 아니라 근의 3분의 1입니다.
각도 45도
- 45도에서는 점이 직선 y = x 위에 있으므로 두 좌표가 같습니다
- 좌표가 같다는 것은 사인과 코사인이 같은 수라는 뜻이고, 그 값이 √2/2입니다
- 같은 두 수의 비는 정확히 1이라서 탄젠트가 여기서 딱 떨어집니다
90도 아래에서 탄젠트가 정확한 유일한 각입니다. 0.9999가 아니라 1입니다. 사인과 코사인이 둘 다 0.7071인데, 45도를 지나면 사인은 계속 오르고 코사인은 내려가므로 이 값이 제1사분면에서 둘이 함께 닿는 가장 큰 값입니다. 탄젠트가 사인을 코사인으로 나눈 값과 같으면서 답이 깔끔하게 나오는 각도 여기뿐입니다.
제2사분면의 각도 135도
- 135도는 직각을 45도 지난 자리이므로 점이 제2사분면에 있습니다
- y좌표는 여전히 양수라서 사인은 그대로 0.7071입니다
- x좌표는 이제 음수라서 코사인이 -0.7071입니다
- 탄젠트는 양수를 음수로 나눈 비이므로 음수입니다
이 예제의 요점은 부호입니다. 135도의 사인은 45도의 사인과 정확히 같고, 코사인은 부호가 뒤집혔으며 탄젠트도 함께 뒤집혔습니다. 아래 표를 위에서 아래로 읽으면 사인 열은 처음 두 사분면에서 양수이고 나머지 둘에서 음수입니다. 코사인 열은 90도에서 바뀌고 탄젠트 열도 90도에서 바뀌는데, 그 자리가 탄젠트가 값이 없어지는 자리와 같습니다.
한계
이 페이지가 하지 않는 일이 셋 있습니다. 각도를 읽어 비율을 내놓을 뿐, 반대 방향으로 가지는 않습니다. 0.5를 쥐고 그 사인을 가지는 각도를 원한다면 여기서는 알 수 없습니다. 그 일은 역삼각함수 페이지가 하고, 그것은 답의 집합 자체가 다른 별개의 질문입니다. 사인 0.5는 각도 하나의 것이 아니기 때문입니다. 둘째, 직각이나 사분의 삼 회전의 탄젠트는 근삿값으로 대신하지 않고 거절하며, 그 둘로 줄어드는 모든 각도, 음수와 한 바퀴를 넘는 각도까지 같은 거절에 들어갑니다. 정직한 처사이지만 450도는 사인과 코사인에게 지극히 평범한 각인데도 이 페이지에서는 오류를 돌려준다는 뜻이기도 합니다. 셋째, 값은 소수 넷째 자리로 주어집니다. 표의 열두 각도에서는 그 자리수로 정확한 값을 볼 수 없습니다. 30도의 코사인은 여기서 0.866이고 정확히는 √3/2입니다. 소수를 더 늘려도 마찬가지인데, 그 각들의 정확한 값이 무리수이기 때문입니다. 아래 표는 소수를 인쇄합니다. 근 자체가 필요하면 정확한 값 표에서 찾으십시오.
자주 묻는 질문
- 탄젠트는 90도에서 왜 값이 없나요?
- 탄젠트가 사인을 코사인으로 나눈 값이고 90도에서 코사인이 0이기 때문입니다. 점이 원의 꼭대기로 옮겨 가서 x좌표가 0이 되고, 나눌 것이 없습니다. 정직하게 말하면 그 자리의 탄젠트는 아주 큰 수가 아니라 값이 없는 것입니다. 그 각의 사인과 코사인은 1과 0으로 멀쩡히 정의되어 있고, 아래 표에도 그대로 실려 있습니다.
- 각도를 도로 넣나요, 라디안으로 넣나요?
- 둘 다 됩니다. 입력칸 옆에 단위 선택기가 있고 어느 쪽이든 같은 각도로 읽습니다. 30도와 0.5236 라디안은 넷째 자리까지 같은 세 수를 줍니다. 차이는 한 단위를 전제하는 자료와 맞춰 볼 때만 드러나는데, 교과서가 대개 그렇습니다. 30도의 사인이 2분의 1이라고 적힌 책은 도를 말하고 있는 것입니다.
- 아래 삼각함수 표는 무엇을 위한 것인가요?
- 한 바퀴에 넷씩, 열두 각도에 세 함수를 한 줄씩 실었습니다. 열두 각도가 세 함수가 가질 수 있는 부호 조합과 탄젠트의 두 극점, 네 사분면을 모두 덮습니다. 한 열씩 아래로 읽으면 각 함수의 모양이 보입니다. 사인은 1까지 올라갔다 내려오고, 코사인은 같은 모양을 옮긴 것이며, 탄젠트는 한 바퀴가 아니라 반 바퀴마다 반복합니다.
- 각도가 음수이거나 360도보다 클 수 있나요?
- 둘 다 됩니다. 어느 쪽도 특별한 경우가 아닙니다. 음의 각도는 반시계가 아니라 시계 방향으로 도는데, 한 바퀴를 더한 양의 각도와 같은 점에 내려앉습니다. -30도와 330도는 같은 각이고 같은 세 값을 줍니다. 한 바퀴를 넘으면 계속 돌 뿐입니다. 390도는 다시 30도입니다. 마지막 위치만 중요하므로 계산기는 각도를 먼저 정리한 뒤 세 비율을 읽습니다.
- 단위원 페이지와 무엇이 다른가요?
- 두 페이지는 입력칸을 공유하고 소수점 끝자리까지 일치합니다. 서로 맞춰 보라고 만든 것이기 때문입니다. 차이는 보여 주는 것에 있습니다. 단위원 페이지는 그림을 중심으로 합니다. 반지름 1인 원 위의 점과 그 좌표, 그리고 정확한 값과 함께 놓인 특수각입니다. 이 페이지는 함수와, 그리기 어려운 각을 중심으로 합니다. 음의 각도, 한 바퀴를 넘는 각도, 그리고 탄젠트가 아예 값이 없는 두 각도입니다.
- 소수 넷째 자리로 충분한가요?
- 교과서의 답과 틀린 답을 가르기에 넷이면 충분하고, 그 뒤의 자리는 각도에 관한 것이 아니게 됩니다. 표에 있는 각들의 정확한 값은 대개 제곱근과 분수이고 소수 전개가 끝나지도 반복되지도 않습니다. 30도의 코사인은 √3/2이고 0.8660254037844386은 그것을 잘라낸 값이지 다른 수가 아닙니다. 자리를 더 인쇄하면 각도에 없는 정밀도를 있는 것처럼 보이게 합니다.
참고 문헌
- Trigonometric Functions — 사인과 코사인과 탄젠트의 정의, 각각의 정의역, 그리고 코사인이 0인 자리에서 탄젠트가 정의되지 않는 이유 — Wolfram MathWorld (United States)
- Sine — 단위원이 y좌표로 읽어 내는 함수, 그 주기, 그리고 특수각에서 가지는 값 — Wolfram MathWorld (United States)
- Tangent — 나머지 두 함수가 만들어 내는 비, 한 바퀴가 아니라 반 바퀴인 주기, 그리고 90도와 270도의 극점 — Wolfram MathWorld (United States)
- Sine, Cosine and Tangent — 직각삼각형의 세 비를 처음부터, 특수각을 외우게 하지 않고 끌어내며 — Math is Fun (United Kingdom)