数学II|三角関数 ドリル第14回(定着練習)

注意事項

各問10点(答え4点・途中式または根拠6点)。答えだけでなく理由を書きましょう。解答に示す式と同値の表現も正解です。図形は文中の配置に従って補助図を描いてください。【発展】は行列の学習を深めたい人向けです。

問題

問題1|2倍角

鋭角θについてtanθ=\(2\)です。sin2θとcos2θを求めなさい。

問題2|半角

0<θ<πでcosθ=\(-\frac{3}{5}\)です。sin(θ/2)を求めなさい。

問題3|三角関数の合成

\(3\sin x+3\cos x\)をR sin(x+α)の形にし、最大値を求めなさい。0≤α<2πとします。

問題4|三角方程式

\(\sin(1x)=\frac12\)を\(0\le x<\frac{2\pi}{1}\)で解きなさい。

問題5|三角不等式

\(\cos(1x)\ge\frac12\)を\(0\le x<\frac{2\pi}{1}\)で解きなさい。


解答・解説

解答1|2倍角

sin2θ=2tanθ/(1+tan²θ)、cos2θ=(1−tan²θ)/(1+tan²θ)を使います。

\[ \boxed{\sin2\theta=\frac{4}{5},\quad\cos2\theta=-\frac{3}{5}} \]

解答2|半角

sin²(θ/2)=(1−cosθ)/2です。θ/2は第1象限なので正の平方根を取り、有理化します。

\[ \boxed{\frac{2\sqrt{5}}{5}} \]

解答3|三角関数の合成

R=√(a²+a²)=a√2。cosα=sinα=1/√2なのでα=π/4です。

\[ \boxed{3\sqrt2\sin(x+\frac\pi4),\quad\text{最大}3\sqrt2} \]

解答4|三角方程式

t=bxの範囲は0≤t<2π。t=π/6,5π/6を求め、bで割ります。

\[ \boxed{x=\frac\pi{6},\quad\frac{5\pi}{6}} \]

解答5|三角不等式

単位円でcosが1/2以上の範囲を選び、引数の範囲と端点を確認してbで割ります。

\[ \boxed{0\le x\le\frac\pi{3},\quad\frac{5\pi}{3}\le x<\frac{2\pi}{1}} \]

復習記録

得点:____ / 50点 解き直す問題:____ 次回までに確認する公式・条件:____

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