組込関数 Cos

VBA（Visual Basic for Applications）における組み込み関数 Cos は、余弦（コサイン）関数を計算するための関数です。三角関数のひとつであり、角度（ラジアン単位）を与えると、その余弦値（-1～1の範囲）を返すという特性があります。

この関数は、三角比の計算、物理シミュレーション、円運動、波形生成、グラフィックス処理、アニメーション制御など、幅広い場面で活用されます。

■ 1. Cos関数とは？

Cos 関数は、与えられた角度（ラジアン）に対応する余弦値を返します。数学における余弦とは、直角三角形における隣辺 ÷ 斜辺の比率に対応します。

また、余弦はサイン（正弦）と同様に周期的な関数であり、1つの周期が 2π（約6.283）で、波のようなパターンを描きます。

■ 2. Cos関数の構文

Cos(number)

引数：

number：ラジアン単位で表された角度（Double 型）

戻り値：

指定角度の余弦（Double 型、範囲： -1 ～ 1）

■ 3. ラジアンと度の変換

VBA の Cos 関数では、角度をラジアンで指定しなければなりません。

【変換式】

度 → ラジアン： ラジアン = 度 × π / 180
ラジアン → 度： 度 = ラジアン × 180 / π

Const PI As Double = 3.14159265358979
Dim deg As Double: deg = 60
Dim rad As Double: rad = deg * PI / 180
MsgBox Cos(rad)  ' 60度のcos値（約0.5）

■ 4. Cos関数の基本的な使い方

● ラジアンで指定する例

MsgBox Cos(0)                     ' 出力: 1
MsgBox Cos(PI / 2)                ' 出力: 0（90度）
MsgBox Cos(PI)                    ' 出力: -1（180度）
MsgBox Cos(3 * PI / 2)            ' 出力: 0（270度）

● 度数指定のヘルパー関数を作成

Function CosDeg(degree As Double) As Double
    Const PI As Double = 3.14159265358979
    CosDeg = Cos(degree * PI / 180)
End Function

MsgBox CosDeg(60)  ' 約0.5

■ 5. Cos関数の特徴

値の範囲は -1 ～ 1
周期は 2π
対称性：偶関数であり、 Cos(-x) = Cos(x)
最大値は 1（角度0°または0ラジアン）
最小値は -1（角度180°またはπラジアン）

■ 6. 応用例

● 三角関数の波形出力

Sub OutputCosWave()
    Const PI As Double = 3.14159265358979
    Dim deg As Integer
    Dim rad As Double
    For deg = 0 To 360 Step 10
        rad = deg * PI / 180
        Debug.Print "角度：" & deg & "°, Cos値：" & Cos(rad)
    Next deg
End Sub

このようにすれば、Excel シートやグラフで波形として視覚化できます。

● 円運動（X座標の計算）

Sub CircleMotion()
    Const PI As Double = 3.14159265358979
    Dim angle As Double
    Dim radius As Double: radius = 100
    Dim x As Double

    For angle = 0 To 360 Step 30
        x = radius * Cos(angle * PI / 180)
        Debug.Print "角度 " & angle & "°：X座標 = " & x
    Next angle
End Sub

このコードは、円周上の点のX座標を計算します。Y座標には Sin を使えば完全な円の動きを再現できます。

● 時刻とともに変化する振動シミュレーション

Sub SimulateOscillation()
    Const PI As Double = 3.14159265358979
    Dim t As Double
    For t = 0 To 2 * PI Step 0.1
        Debug.Print "t=" & t & " → " & "位置=" & Cos(t)
    Next t
End Sub

これは単振動（例：振り子やバネ）の位置の変化を表現できます。

■ 7. 注意点

● 単位の間違いに注意（度ではなくラジアン）

間違って度数のまま Cos に渡すと、誤った結果になります。

' 間違い（60度をそのまま渡す）
MsgBox Cos(60)  ' 結果：-0.952（正しくない）

' 正しい方法
MsgBox Cos(60 * 3.14159265358979 / 180)  ' 結果：0.5

● π（円周率）は定義が必要

VBAには PI() 関数がないため、自分で定数を定義する必要があります。

Const PI As Double = 3.14159265358979

■ 8. Sin関数との違いと使い分け

特性	Sin関数	Cos関数
開始点	0	1
対称性	奇関数（反対符号）	偶関数（同じ符号）
用途	Y座標に多い	X座標に多い

例えば、円の動きを表現するには：

x = r * Cos(θ)
y = r * Sin(θ)

とするのが基本です。

■ 9. 関連関数

関数	説明
`Sin(number)`	正弦（サイン）関数
`Tan(number)`	正接（タンジェント）関数
`Atn(number)`	逆正接（アークタンジェント）関数
`Sqr(number)`	平方根を返す関数
`Abs(number)`	絶対値
`Round(number, digits)`	四捨五入