数学II|三角関数 ドリル第27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|加法定理

鋭角αのsinα=\(\frac35\)、cosα=\(\frac45\)です。sin(α+30°)を求めなさい。

問題2|2倍角

鋭角θについてtanθ=\(1\)です。sin2θとcos2θを求めなさい。

問題3|半角

0<θ<πでcosθ=\(0\)です。sin(θ/2)を求めなさい。

問題4|三角関数の合成

\(2\sin x+2\cos x\)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5|三角方程式

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


解答・解説

解答1|加法定理

sin(α+β)=sinα cosβ+cosα sinβへ、30°または60°の値を代入します。

\[ \boxed{\frac{3\sqrt3+4}{10}} \]

解答2|2倍角

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

\[ \boxed{\sin2\theta=1,\quad\cos2\theta=0} \]

解答3|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。

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

解答4|三角関数の合成

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

\[ \boxed{2\sqrt2\sin(x+\frac\pi4),\quad\text{最大}2\sqrt2} \]

解答5|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。

\[ \boxed{x=\frac\pi{12},\quad\frac{5\pi}{12}} \]

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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