$0 \le \theta < 2\pi$ のとき、次の方程式を解く問題です。 (1) $\sin \theta = \frac{\sqrt{3}}{2}$ (2) $2\cos \theta + 1 = 0$ (3) $\sin \theta + 1 = 0$

解析学三角関数方程式解の公式単位円
2025/7/2

1. 問題の内容

0θ<2π0 \le \theta < 2\pi のとき、次の方程式を解く問題です。
(1) sinθ=32\sin \theta = \frac{\sqrt{3}}{2}
(2) 2cosθ+1=02\cos \theta + 1 = 0
(3) sinθ+1=0\sin \theta + 1 = 0

2. 解き方の手順

(1) sinθ=32\sin \theta = \frac{\sqrt{3}}{2}
単位円で考えると、sinθ\sin \theta32\frac{\sqrt{3}}{2} となる θ\theta は、π3\frac{\pi}{3}2π3\frac{2\pi}{3} です。
(2) 2cosθ+1=02\cos \theta + 1 = 0
cosθ\cos \theta について解くと、
2cosθ=12\cos \theta = -1
cosθ=12\cos \theta = -\frac{1}{2}
単位円で考えると、cosθ\cos \theta12-\frac{1}{2} となる θ\theta は、2π3\frac{2\pi}{3}4π3\frac{4\pi}{3} です。
(3) sinθ+1=0\sin \theta + 1 = 0
sinθ\sin \theta について解くと、
sinθ=1\sin \theta = -1
単位円で考えると、sinθ\sin \theta1-1 となる θ\theta は、3π2\frac{3\pi}{2} です。

3. 最終的な答え

(1) θ=π3,2π3\theta = \frac{\pi}{3}, \frac{2\pi}{3}
(2) θ=2π3,4π3\theta = \frac{2\pi}{3}, \frac{4\pi}{3}
(3) θ=3π2\theta = \frac{3\pi}{2}

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