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수학 학습
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삼각함수삼각비일반각

삼각비에서 삼각함수로

직각삼각형의 삼각비를 일반각의 삼각함수로 확장하는 흐름을 이해한다.

예각에 대해 배운 sin, cos, tan는 직각삼각형의 변의 비로 정의된다. 이후 일반각에 대해서도 단위원을 이용해 sin, cos, tan를 정의할 수 있다. 이렇게 해서 삼각비가 삼각함수로 확장된다.
원점을 중심으로 반지름이 1인 원(단위원) 위에서, 각 θ에 대응하는 점을 P(x,y)라 하면 cosθ=xsinθ=ytanθ=y/x (단 x0) 반지름이 1이므로 분모가 사라져 좌표가 곧 삼각함수 값이 된다. x2+y2=1이므로 sin2θ+cos2θ=1도 여기서 바로 나온다. 부호는 점 P가 놓인 사분면이 정한다. · 1사분면: sin +, cos +, tan + · 2사분면: sin +, cos −, tan − · 3사분면: sin −, cos −, tan + · 4사분면: sin −, cos +, tan −
sin30°의 값을 구하시오.
입문기본예상 1
sin30°의 값을 구하시오.
sin150°를 직각삼각형으로 구해 보려 하면 곧 막힌다. 삼각형의 한 내각이 150°이면 나머지 두 각의 합이 30°뿐이라 직각(90°)을 넣을 자리가 없다. 직각삼각형의 변의 비로 정의하는 방식은 0°<θ<90°에서만 쓸 수 있다는 뜻이다. 단위원은 이 한계를 없앤다. 각을 삼각형의 내각이 아니라 "x축 양의 방향에서 잰 회전량"으로 보면 150°270°480°든 원 위의 점이 하나 정해지고, 그 좌표가 그대로 값이 된다. 각이 음수여도, 360°를 넘어도 문제가 없다. 정의를 바꾼 것이 아니라 넓힌 것이다. 0°<θ<90°에서는 단위원 정의와 삼각비 정의가 같은 값을 준다.
sin150°=1/2sin30°와 같다. 두 각의 단위원 위 점이 y좌표를 공유하기 때문이다.
예각을 벗어난 각에서도 값을 정할 수 있는지 확인해 보자.
기본적용예상 2
sin150°의 값을 구하시오.
기본개념확인함정예상 2
θ가 3사분면의 각일 때, sinθ·cosθ·tanθ의 부호를 구하시오.
이 차시와 같은 개념을 쓰는 추가 문항 5개다. 유형과 난이도가 섞여 있다.
입문기본예상 1
cos60°의 값을 구하시오.
기본적용예상 2
tan135°의 값을 구하시오.
심화오답률상위적용예상 3
θ가 2사분면의 각이고 sinθ=3/5일 때 cosθ의 값을 구하시오.
심화오답률상위적용예상 3
sin210°+cos300°의 값을 구하시오.
입문기본예상 1
cos90°의 값을 구하시오.
삼각비는 직각삼각형의 변의 비로 시작하지만 예각에서만 쓸 수 있다. 단위원 위 점의 좌표로 다시 정의하면 모든 각으로 확장되고, 부호는 사분면이 결정한다. 예각 구간에서는 두 정의가 같은 값을 준다.
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다음: 사인법칙과 코사인법칙