自分で導出すれば分かると思うよ。自分で考えないで人に聞くのは百害あって、一利しかない。
十分に小さい範囲と言うのは大間違いだよ。
90度手前までは楽に行く。90度を超えると脱腸（本当は調子の調）するけどね。
ただしその式はｒの存在を無視した式だから、rとδを間違えてるんじゃないの？