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:____