関数 $y = \sin x$ のグラフを $-2\pi \leq x \leq 2\pi$ の範囲で描く。表に示された7点($x$ 座標が $-2\pi, -\frac{7}{6}\pi, -\frac{1}{2}\pi, -\frac{1}{4}\pi, \frac{2}{3}\pi, \frac{5}{4}\pi, \frac{11}{6}\pi$)をグラフ上に明記すること。

解析学三角関数グラフsin関数
2025/6/26

1. 問題の内容

関数 y=sinxy = \sin x のグラフを 2πx2π-2\pi \leq x \leq 2\pi の範囲で描く。表に示された7点(xx 座標が 2π,76π,12π,14π,23π,54π,116π-2\pi, -\frac{7}{6}\pi, -\frac{1}{2}\pi, -\frac{1}{4}\pi, \frac{2}{3}\pi, \frac{5}{4}\pi, \frac{11}{6}\pi)をグラフ上に明記すること。

2. 解き方の手順

* 表の xx の値に対応する y=sinxy = \sin x の値を計算する。
* x=2πx = -2\pi のとき, y=sin(2π)=0y = \sin(-2\pi) = 0
* x=76πx = -\frac{7}{6}\pi のとき, y=sin(76π)=sin(210)=sin(210+360)=sin(150)=12=0.5y = \sin(-\frac{7}{6}\pi) = \sin(-210^{\circ}) = \sin(-210^{\circ}+360^{\circ})=\sin(150^{\circ}) = \frac{1}{2}=0.5
* x=12πx = -\frac{1}{2}\pi のとき, y=sin(12π)=sin(90)=1y = \sin(-\frac{1}{2}\pi) = \sin(-90^{\circ}) = -1
* x=14πx = -\frac{1}{4}\pi のとき, y=sin(14π)=sin(45)=220.71y = \sin(-\frac{1}{4}\pi) = \sin(-45^{\circ}) = -\frac{\sqrt{2}}{2} \approx -0.71
* x=23πx = \frac{2}{3}\pi のとき, y=sin(23π)=sin(120)=320.87y = \sin(\frac{2}{3}\pi) = \sin(120^{\circ}) = \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.87
* x=54πx = \frac{5}{4}\pi のとき, y=sin(54π)=sin(225)=220.71y = \sin(\frac{5}{4}\pi) = \sin(225^{\circ}) = -\frac{\sqrt{2}}{2} \approx -0.71
* x=116πx = \frac{11}{6}\pi のとき, y=sin(116π)=sin(330)=12=0.5y = \sin(\frac{11}{6}\pi) = \sin(330^{\circ}) = -\frac{1}{2} = -0.5
* y=sinxy=\sin xのグラフの特徴を思い出す:
* y=sinxy=\sin xのグラフは周期2π2\piを持つ。
* x=0x=0の時、y=0y=0となる。
* x=π/2x=\pi/2の時、y=1y=1となる。
* x=πx=\piの時、y=0y=0となる。
* x=3π/2x=3\pi/2の時、y=1y=-1となる。
* x=2πx=2\piの時、y=0y=0となる。
* 計算した7点とsinx\sin xのグラフの特徴を使い、y=sinxy = \sin x のグラフを 2πx2π-2\pi \leq x \leq 2\pi の範囲で描く。

3. 最終的な答え

表に示された7点を通る、y=sinxy = \sin x のグラフ。以下に表の完成したものを示します。
| xx | 2π-2\pi | 76π-\frac{7}{6}\pi | 12π-\frac{1}{2}\pi | 14π-\frac{1}{4}\pi | 23π\frac{2}{3}\pi | 54π\frac{5}{4}\pi | 116π\frac{11}{6}\pi |
|------------|----------|-------------------|-------------------|-------------------|------------------|-------------------|-------------------|
| y=sinxy = \sin x | 0 | 0.5 | -1 | -0.71 | 0.87 | -0.71 | -0.5 |

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