수학이야기-삼각함수(2)

▲ 기자가 언급한 삼각함수 간의 관련성을 나타낸 공식을 증명하는 과정이다.
▲ 기자가 언급한 삼각함수 간의 관련성을 나타낸 공식을 증명하는 과정이다.
▲ 피타고라스의 정리를 그림과 함께 나타낸다.
▲ 피타고라스의 정리를 그림과 함께 나타낸다.

지난 기사에서는 삼각함수들이 무엇이고 어디서 활용되는지 알아보았다. 그러면, 이번 기사에서는 그러한 삼각함수들 간의 관계에는 어떤 것들이 있는지 알아보자. 

삼각함수들간의 관계 중 가장 널리 알려진 것은 sin(x)2+cos(x)2=1이다. 우리는 이 관계를 피타고라스의 정리, a2+b2=c2(단, a,b는 직각삼각형의 밑변과 높이, c는 빗변)를 통해 유도해낼 수 있다. 지난 기사에서 언급했던 sin함수는 직각삼각형의 높이를 빗변으로, cos함수는 직각삼각형의 밑변을 빗변으로 나눈 값이기에 각각 sin(x)=b/c, cos(x)=a/c 라고 말할 수 있다. 그렇기 때문에 sin(x)2+cos(x)2는 (a2+b2/c2)=1이 된다. 우리는 여기서 한발짝 더 나아갈 수 있다. sin함수의 역수인 csc함수의 제곱을 양변에 곱해 1+cot(x)2=csc(x)2를 만들어 낼 수 있고,  cos 함수의 역수인 sec 함수의 제곱을 양변에 곱해 1+tan(x)2=sec(x)2를 얻어낼 수 있다.

지금까지 이렇게 삼각함수들간의 관계에 대해 알아보았다. 우리는 이를 응용하여 다양한 곳에 사용할 수 있다. 예를 들어 삼각함수중 하나의 값만을 알 때, 다른 것들의 값을 알아내는데 사용할 수 있다. 그러면 다음번에는 이러한 공식들의 응용으로 삼각함수의 합, 곱 공식에 대해 알아보자.

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