与えられた三角関数のグラフを描き、その周期を求める問題です。

解析学三角関数グラフ周期コサインサインタンジェント
2025/7/3

1. 問題の内容

与えられた三角関数のグラフを描き、その周期を求める問題です。

2. 解き方の手順

それぞれの関数について、グラフの形状と周期を考えます。
(1) y=2cosθy = 2\cos\theta:
これは基本のコサイン関数 y=cosθy = \cos\thetayy軸方向に2倍に拡大したものです。
コサイン関数の周期は 2π2\pi なので、この関数の周期も 2π2\pi です。
(2) y=12sinθy = \frac{1}{2}\sin\theta:
これは基本のサイン関数 y=sinθy = \sin\thetayy軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小したものです。
サイン関数の周期は 2π2\pi なので、この関数の周期も 2π2\pi です。
(3) y=12tanθy = \frac{1}{2}\tan\theta:
これは基本のタンジェント関数 y=tanθy = \tan\thetayy軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小したものです。
タンジェント関数の周期は π\pi なので、この関数の周期も π\pi です。
(4) y=cos(θπ3)y = \cos(\theta - \frac{\pi}{3}):
これは基本のコサイン関数 y=cosθy = \cos\thetaθ\theta軸方向にπ3\frac{\pi}{3}だけ平行移動したものです。
コサイン関数の周期は 2π2\pi なので、この関数の周期も 2π2\pi です。
(5) y=sin(θ+π2)y = \sin(\theta + \frac{\pi}{2}):
これは基本のサイン関数 y=sinθy = \sin\thetaθ\theta軸方向にπ2-\frac{\pi}{2}だけ平行移動したものです。
サイン関数の周期は 2π2\pi なので、この関数の周期も 2π2\pi です。
y=sin(θ+π2)=cosθy = \sin(\theta + \frac{\pi}{2}) = \cos\theta であることを覚えておくとグラフを描きやすいです。
(6) y=tan(θπ4)y = \tan(\theta - \frac{\pi}{4}):
これは基本のタンジェント関数 y=tanθy = \tan\thetaθ\theta軸方向にπ4\frac{\pi}{4}だけ平行移動したものです。
タンジェント関数の周期は π\pi なので、この関数の周期も π\pi です。
(7) y=cos(2θ)y = \cos(2\theta):
これは基本のコサイン関数 y=cosθy = \cos\thetaθ\theta軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小したものです。
コサイン関数の周期は 2π2\pi なので、この関数の周期は 2π2=π\frac{2\pi}{2} = \pi です。
(8) y=sin(θ2)y = \sin(\frac{\theta}{2}):
これは基本のサイン関数 y=sinθy = \sin\thetaθ\theta軸方向に2倍に拡大したものです。
サイン関数の周期は 2π2\pi なので、この関数の周期は 2π×2=4π2\pi \times 2 = 4\pi です。
(9) y=tan(2θ)y = \tan(2\theta):
これは基本のタンジェント関数 y=tanθy = \tan\thetaθ\theta軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小したものです。
タンジェント関数の周期は π\pi なので、この関数の周期は π2\frac{\pi}{2} です。

3. 最終的な答え

(1) 周期: 2π2\pi
(2) 周期: 2π2\pi
(3) 周期: π\pi
(4) 周期: 2π2\pi
(5) 周期: 2π2\pi
(6) 周期: π\pi
(7) 周期: π\pi
(8) 周期: 4π4\pi
(9) 周期: π2\frac{\pi}{2}

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