基準角計算機
正の角、負の角、同じ終辺を持つ角の鋭角の基準角を、度またはラジアンで求めます。
基準角を計算
角度を入力し、単位を選択してください。
基準角について
基準角は、角の終辺と水平なx軸の間にできる最小の正の角です。通常は鋭角で、ゼロから90度の範囲を扱い、座標軸上の角は境界の場合として扱います。基準角を使うと、大きな角、負の角、なじみのない角を含む三角関数の問題を、単純な第1象限の角に置き換えられます。正弦、余弦、正接の絶対値は基準角のものと等しく、符号だけが元の象限によって変わります。
計算機は必要に応じてラジアンを度に変換し、0度以上360度未満の範囲で同じ終辺を持つ角を求めます。この正規化により、何回転した角でも処理できます。例えば、負の210度に360度を加えると150度になり、510度から1回転分を引いても150度になります。したがって、どちらの基準角も30度です。
正規化後は象限によって式が決まります。第I象限では基準角は正規化した角と同じです。第II象限では180度からその角を引きます。第III象限ではその角から180度を引きます。第IV象限では360度からその角を引きます。座標軸上の角は象限の内部にはなく、基準角は境界値のゼロまたは90度です。入力がラジアンなら、最終的な基準角をラジアンに戻して主結果に表示し、正規化した位置も度で表示します。
基準角は三角関数の厳密値の計算、方程式の解法、周期関数のグラフ作成、単位円上の座標確認に役立ちます。例えば150度の基準角は30度です。第II象限では正弦が正なので、sin 150度はsin 30度、すなわち2分の1です。余弦は負なので、cos 150度は負のcos 30度となります。この計算機は幾何的な簡約を行うため、三角関数を求める際は象限の符号規則も適用してください。計算には浮動小数点精度を使用し、表示時のみ小数点以下8桁に丸めます。
基準角の計算例
各例では入力を正規化してから、近いほうの水平軸方向との角を求めます。
| 与えられた角 | 基準角 | 計算 |
|---|---|---|
| 150 度 | 30 度 | 第II象限:180 - 150 = 30。 |
| 225 度 | 45 度 | 第III象限:225 - 180 = 45。 |
| -60 度 | 60 度 | 同じ終辺を持つ角は300度で、第IV象限にあります。 |
| 5π/3 ラジアン | π/3 ラジアン | この角は300度なので、360 - 300 = 60 度です。 |
基準角の求め方
- 元の角を入力します。負の値や複数回転の値も入力できます。
- 入力した値に合わせて度またはラジアンを選びます。
- 「基準角を計算」を選び、角を正規化します。
- 鋭角の基準角と元の角の象限を確認します。
基準角のよくある質問
基準角は常に正ですか?
はい。基準角はx軸からの非負の幾何的な隔たりを表します。象限内部の角は、元の角が負でも鋭角の基準角を持ちます。
各象限で基準角をどう求めますか?
第I象限ではそのまま、第II象限では180度から角を引き、第III象限では角から180を引き、第IV象限では360から角を引きます。先に元の角を1回転内に正規化してください。
360度を超える角も入力できますか?
はい。同じ終辺を持つ角を使って、完全な回転分を自動で取り除きます。負の360度より小さい角も同じ方法で処理できます。
座標軸上の角ではどうなりますか?
結果はゼロまたは90度の境界角となり、位置は座標軸上と表示されます。このような角に象限は割り当てません。
基準角が三角関数で役立つのはなぜですか?
どの角も、三角関数の絶対値が等しい、なじみのある第1象限の角に結び付けられます。その後、元の象限に対応する符号を適用できます。