三角関数を学ぶうえで欠かせない概念のひとつが「象限」です。
座標平面を4つの領域に分けたとき、右上の領域が第一象限であり、この領域ではsin・cos・tanの符号がすべてプラスになります。
「第一象限でのsin・cos・tanの符号がわからない」「ASTCという覚え方が気になる」という方に向けて、この記事では第一象限の意味・三角関数の符号・ASTCの覚え方をわかりやすく解説します。
第一象限とは何か?意味と定義をわかりやすく解説
それではまず、第一象限の意味と定義について解説していきます。
第一象限とは、座標平面においてx座標・y座標がともに正(プラス)の領域のことです。
座標平面はx軸とy軸によって4つの領域(象限)に分けられ、右上が第一象限・左上が第二象限・左下が第三象限・右下が第四象限となります。
第一象限は角度でいうと0°より大きく90°未満(0<θ<π/2)の角度に対応する領域です。
4つの象限の位置関係
| 象限 | x座標の符号 | y座標の符号 | 角度の範囲 |
|---|---|---|---|
| 第一象限 | 正(+) | 正(+) | 0°〜90° |
| 第二象限 | 負(−) | 正(+) | 90°〜180° |
| 第三象限 | 負(−) | 負(−) | 180°〜270° |
| 第四象限 | 正(+) | 負(−) | 270°〜360° |
象限の番号は右上(第一象限)から反時計回りではなく時計回り(右上→左上→左下→右下)に番号が振られている点に注意しましょう。
単位円と象限の関係
単位円(半径1の円)上の点P(cosθ, sinθ)において、θの値によって点が位置する象限が決まります。
第一象限(0<θ<π/2)ではcosθ>0・sinθ>0となり、両座標がともに正です。
単位円と象限の関係を理解することが、三角関数の符号を正確に把握する基礎となります。
第一象限でのsin・cos・tanの符号を解説
続いては、第一象限におけるsin・cos・tanの符号を確認していきます。
第一象限(0°<θ<90°)での三角関数の符号
sin θ > 0(正)
cos θ > 0(正)
tan θ > 0(正)
第一象限ではすべての三角関数がプラスになる
符号がプラスになる理由
第一象限ではx座標・y座標がともに正であるため、単位円上の定義からそれぞれの符号が決まります。
sinθ=y座標>0、cosθ=x座標>0、tanθ=sinθ/cosθ=正/正>0となります。
第一象限では3つすべての三角関数がプラスになることは、単位円上の点の座標が両方正であることから直接導けます。
各象限での三角関数の符号一覧
| 象限 | sinθ | cosθ | tanθ |
|---|---|---|---|
| 第一象限 | + | + | + |
| 第二象限 | + | − | − |
| 第三象限 | − | − | + |
| 第四象限 | − | + | − |
第一・第三象限ではtanθが正となり、第二・第四象限ではtanθが負となる点も覚えておきましょう。
ASTCの覚え方をわかりやすく解説
続いては、各象限での三角関数の符号を覚えるための「ASTC」という覚え方を確認していきます。
ASTCとは何か
ASTCとは「All Students Take Calculus(すべての学生は微積分を履修する)」の頭文字を使った三角関数の符号の覚え方で、英語圏でよく使われる記憶術です。
A(All)→第一象限:すべて(All)正、S(Sin)→第二象限:sinのみ正、T(Tan)→第三象限:tanのみ正、C(Cos)→第四象限:cosのみ正という意味を持ちます。
日本語での覚え方
日本語での覚え方としては「すべて・サイン・タン・コス(全・正・正・正)」「All Sinners Take Care(全部・サイン・タン・コス)」など様々なフレーズが使われています。
自分にとって覚えやすいフレーズを使って、各象限での符号を記憶しておきましょう。
ASTCの対応まとめ
A(All)→ 第一象限:全部正(sin・cos・tan全部+)
S(Sin)→ 第二象限:sinだけ正
T(Tan)→ 第三象限:tanだけ正
C(Cos)→ 第四象限:cosだけ正
まとめ
この記事では、第一象限の意味・sin・cos・tanの符号・ASTCの覚え方について解説しました。
第一象限はx・y座標がともに正の領域(0°〜90°)であり、sin・cos・tanすべてがプラスになります。
ASTCは各象限でのみ正になる三角関数(A:全部・S:sin・T:tan・C:cos)を示す覚え方です。
各象限での三角関数の符号をしっかり覚えて、三角関数の計算問題に確実に対応できるようにしましょう。