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사인, 코사인, 탄젠트

35°인 각을 가진 직각삼각형이라면, 냅킨에 그렸든 골짜기를 가로질러 그렸든 그 각의 맞은편 변은 가장 긴 변의 약 0.574배입니다.

각을 기준으로 변에 이름 붙이기

삼각비는 직각삼각형과 그 두 예각 가운데 하나에서 시작합니다. 이 각을 보통 θ(세타)라고 부릅니다. 직각의 맞은편에 있는 가장 긴 변이 빗변입니다. 나머지 두 변은 θ를 기준으로 이름이 붙습니다. θ에 닿아 있으면서 빗변이 아닌 변이 이웃변이고, 삼각형을 가로질러 θ와 마주 보는 변이 대변입니다. 다른 예각을 기준으로 잡으면 두 변의 이름이 서로 바뀝니다. OpenStax도 한 예각의 이웃변은 다른 예각의 대변이라고 짚어 둡니다. 우리 교과서에서는 이웃변을 밑변, 대변을 높이라고 부르기도 합니다.

θ에서 보면 a가 대변, b가 이웃변, c가 빗변입니다. 변의 이름은 언제나 기준으로 고른 각에 따라 정해집니다.

세 가지 비

한 변을 다른 변으로 나누면 비가 나옵니다. 그중 세 가지에 이름이 있습니다. θ의 사인은 대변을 빗변으로 나눈 값, 코사인은 이웃변을 빗변으로 나눈 값, 탄젠트는 대변을 이웃변으로 나눈 값입니다. OpenStax는 영어 머리글자로 SohCahToa라는 외우기 요령을 소개합니다. 세 변이 3, 4, 5인 삼각형에서 길이 4인 변의 맞은편 각은 sin = 4/5 = 0.8, cos = 3/5 = 0.6, tan = 4/3 ≈ 1.333입니다.

sin θ = 대변 / 빗변, cos θ = 이웃변 / 빗변, tan θ = 대변 / 이웃변.

각만으로 비가 정해지는 이유

35°인 각을 가진 직각삼각형을 작게 하나, 크게 하나 그려 봅시다. 세 각(35°, 90°, 55°)이 같으니 두 삼각형은 닮음이고, 큰 삼각형은 작은 삼각형을 일정한 배율로 늘린 것입니다. 늘리면 모든 변에 같은 수가 곱해지고, 두 변의 비에서는 그 수가 약분되어 사라집니다. 그래서 sin 35°는 삼각형의 크기와 상관없이 약 0.5736이라는 하나의 수입니다. 계산기가 이 값을 저장해 둘 수 있는 이유가 이것입니다. 실험실에서 θ는 그대로 두고 빗변 슬라이더를 움직여 보세요. 길이는 모두 바뀌지만 비는 바뀌지 않습니다.

불러오는 중

끌어서 돌리고, 휠이나 두 손가락으로 확대하세요.

한 칸이 1인 모눈 위의 직각삼각형입니다. 위쪽 꼭짓점을 끌거나 슬라이더를 쓰고, sin·cos·tan 가운데 하나를 고르면 그 비에 쓰이는 두 변이 밝게 표시됩니다.

계산기는 이 값을 바로 알려 주지만, 각도 단위가 도(DEG)로 맞춰져 있는지 먼저 확인하세요. 라디안 모드에서 sin 30을 누르면 30을 30라디안으로 읽어서 0.5 대신 약 −0.988이 나옵니다. OpenStax는 역수 비 세 가지도 정의합니다. 시컨트는 빗변 / 이웃변, 코시컨트는 빗변 / 대변, 코탄젠트는 이웃변 / 대변입니다. 앞의 세 비를 뒤집은 것이므로 이 과정에서는 사인, 코사인, 탄젠트를 중심으로 씁니다.

배경MacTutor는 삼각비의 뿌리를 천문학에서 찾습니다. 처음 알려진 표는 주어진 각이 원에서 잘라 내는 현의 길이를 적은 현의 표였고, 기원전 140년쯤 그리스의 천문학자 히파르코스가 만들었습니다. 그 표는 남아 있지 않지만 열두 권에 이르렀다고 전해지며, 그래서 MacTutor는 그를 삼각법의 창시자라고 부릅니다. 탄젠트라는 이름은 훨씬 뒤에 나왔습니다. 덴마크의 수학자 토마스 핑케가 1583년에 처음 썼습니다.
  1. 빗변은 어느 변일까요?
    • 직각의 맞은편 변
    • θ 옆의 변
    • θ의 맞은편 변
    • 가장 짧은 변
  2. 세 변이 5, 12, 13이고 θ는 길이 5인 변의 맞은편 각입니다. sin θ를 소수 넷째 자리까지?
  3. 같은 삼각형에서 cos θ는?
  4. 같은 삼각형에서 tan θ를 분수로?
  5. OpenStax 예제: 이웃변 15, 빗변 17. cos α는?
  6. 세 변이 6, 8, 10인 삼각형과 3, 4, 5인 삼각형의 대응하는 각에서 사인 값은?
    • 같다
    • 두 배다
    • 절반이다
    • 네 배다
  7. 빗변 6, θ = 35°입니다. 대변의 길이를 소수 둘째 자리까지?
  8. tan 35°를 소수 넷째 자리까지?
  9. 계산기에서 sin 30이 −0.988로 나옵니다. 무엇이 문제일까요?
    • 라디안 모드로 되어 있다
    • 배터리가 약하다
    • 사인은 음수일 수 있다
    • 문제없다
  10. 직각삼각형에서 sin θ는 언제나?
    • 0과 1 사이
    • 1보다 크다
    • tan θ와 같다
    • 음수다
  11. 세 변 3, 4, 5에서 θ는 4의 맞은편 각입니다. sec θ = 빗변 / 이웃변은?
핵심 정리
  • 빗변은 직각의 맞은편 변이고, 대변과 이웃변은 θ에 따라 정해집니다.
  • sin = 대변/빗변, cos = 이웃변/빗변, tan = 대변/이웃변입니다.
  • 닮은 삼각형은 비가 같으므로 각마다 사인·코사인·탄젠트 값이 하나씩 정해집니다.
  • 계산기는 도 단위로 맞춥니다.
  • sec, csc, cot는 cos, sin, tan의 역수입니다.