2.4
一定速度で回転する観覧車を考えてみましょう。点の端の垂直高さは時間とともに滑らかに変化し、正弦波に従って変化します。
ライダーの身長変化率も、波のように滑らかかつ周期的に変化します。この変化率は正弦関数の微分と一致します。
正弦 x の微分を求めるには、微分の極限定義から始め、それを正弦 x に適用します。
まず、加算式を用いて(x + h)の正弦を展開します。次に項を並べ替え、sine xとcosine xを因数分解します。
hがゼロに近づくと、余弦h-1/hはゼロに近づき、正弦h/hは1に近づきます。
これらの極限を代入すると、正弦 x の微分は余弦 x であることがわかります。
同じアプローチで、余弦xの微分は負の正弦xであることが示されます。
接関数は正弦と余弦の比であるため、微分を求めるために商の法則を適用します。さて、正弦関数と余弦関数の微分の値を代入し、三角恒等式で簡略化すると、接線の微分は割線二乗となります。
一定の角速度で回転する観覧車の運動は、三角関数とその導関数を理解するための直感的なモデルを提供します。乗客が円形の軌道に沿って移動すると、地面からの垂直方向の高さは時間とともに滑らかに周期的に変化します。この垂直方向の動きは正弦関数によって正確に表すことができ、円運動に固有の上昇と下降の繰り返しパタ…
著作権 © 2026 MyJoVE Corporation. 無断転載を禁じます。