なぜcosは余弦というのか?余角のsinから名前の由来を解説
妖練習 連立方程式 スーパードリル 500
よう、消しゴムの妖精のクマシロだ。常連に、なっちまうな。
人間界の高校数学 I で、sinの次に出てくるやつがいる。
cos
だ。
読み方は「コサイン」。
日本語では、
余弦(よげん)
という。
ルパン三世に出てきそうな名前だな
高校数学では、
$$\cos A = \frac{底辺}{斜辺}$$
と習う。
つまり、角Aに注目したとき、
となりの辺を、斜辺で割ったもの
がcosAだ。

でも、ここで気になることがある。
なぜcosは、
余弦
というのか。
今回は、このcosと余弦の名前の由来を見ていくぞ。
cosは日本語で「余弦」という
まず、対応を確認しておこう。
| 記号 | 読み方 | 日本語名 |
|---|---|---|
| sin | サイン | 正弦 |
| cos | コサイン | 余弦 |
| tan | タンジェント | 正接 |
つまり、
$$\cos A$$
は、日本語でいうと、
角Aの余弦
という意味になる。
ただし「角Aの余弦」と言われても、最初はピンとこねえよな。名前がちょっと古文っぽい。
まずは、
cosA = 底辺 ÷ 斜辺
と考えればいい。
そのうえで、名前の由来を見ていこう。
cosの「co」は何の意味?
cosの由来を知るには、まず
co
に注目するといい。
cosは、もともと
cosine
の略だ。
そして cosine は、
complementary sine
つまり、
余角のsin
という意味から来ている。
cosはざっくり言うと「余角側のsin」なんだ。
余角とは何?
余角とは、
足すと90度になる角
のことだ。
たとえば、
- 30度の余角は60度
- 40度の余角は50度
- A度の余角は 90度 – A度
となる。
つまり、角Aの余角は、
$$90^\circ – A$$
だ。

そして、cosには次の関係がある。
$$\cos A = \sin(90^\circ – A)$$
これは、
角Aのcosは、角Aの余角のsinと同じ
という意味だ。
cosAは、Aのとなりにいる余角くんから見たsinでもあるわけだ。
なぜcosAは余角のsinになるのか?
直角三角形ABCで考えてみよう。
角Cが直角で、角Aに注目するとする。
このとき、
$$\cos A = \frac{AC}{AB}$$
だ。
なぜなら、角Aから見た底辺がAC、斜辺がABだからだ。
では、もう一つの鋭角、角Bに注目してみよう。
直角三角形では、
$$A + B = 90^\circ$$
だから、
$$B = 90^\circ – A$$
になる。
つまり、角Bは角Aの余角だ。

ここで角Bのsinを考える。
角Bから見ると、ACは向かい側の辺、つまり対辺になる。
斜辺は同じくABだ。
だから、
$$\sin B = \frac{AC}{AB}$$
となる。
でも、
$$B = 90^\circ – A$$
だから、
$$\sin B = \sin(90^\circ – A)$$
だ。
つまり、
$$\cos A = \frac{AC}{AB}$$
であり、
$$\sin(90^\circ – A) = \frac{AC}{AB}$$
なので、
$$\cos A = \sin(90^\circ – A)$$
になる。

同じACという辺が、角Aから見ると底辺、角Bから見ると対辺になる。見る角度が変わると、辺の肩書きも変わるんだな。
だから日本語では「余弦」という
sinは日本語で
正弦
という。
そしてcosは、
余角の正弦
と考えられる。
だから、
余弦
という名前になっている。
ここでいう「余」は、
余った
というより、
余角
の「余」だ。
つまり、余弦とはざっくり言うと、
余角側の正弦
ということだ。
余弦は「余りものの弦」じゃねえ。「余角の弦」だ。ここ、消し残すなよ。
cosineという英語名も「余角のsine」から来ている
英語のcosineも、意味はかなり近い。
cosineは、ラテン語の
complementi sinus
つまり、
余角のsine
という表現が縮まってできた言葉とされる。
この考え方は、次の式そのものだ。
$$\cos A = \sin(90^\circ – A)$$
つまり、cosという名前には最初から、
sinと余角の関係
が入っている。
cosは、sinの相棒だ。しかも「90度から見たsin」という、なかなか渋い相棒だな。
まとめ:cosは「余角のsin」だった
最後にまとめるぞ。
cosは、日本語で
余弦
という。
高校数学では、
$$\cos A = \frac{底辺}{斜辺}$$
と習う。
しかし、名前の由来から見ると、cosは
余角のsin
だ。
つまり、
$$\cos A = \sin(90^\circ – A)$$
という関係がある。
だから、
- sin = 正弦
- cos = 余弦
となる。
cosは呪文じゃねえ。余角から見たsinだ。それじゃあな。
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