$\tan(\sin^{-1}\frac{1}{4})$ の値を求める問題です。まず、$\sin^{-1}\frac{1}{4} = \theta$ とおくと、$\sin\theta = \frac{1}{4}$ となります。このとき、$\cos\theta$ と $\tan\theta$ の値を求める必要があります。

解析学三角関数逆三角関数三角関数の合成三角関数の相互関係
2025/7/7

1. 問題の内容

tan(sin114)\tan(\sin^{-1}\frac{1}{4}) の値を求める問題です。まず、sin114=θ\sin^{-1}\frac{1}{4} = \theta とおくと、sinθ=14\sin\theta = \frac{1}{4} となります。このとき、cosθ\cos\thetatanθ\tan\theta の値を求める必要があります。

2. 解き方の手順

まず、sinθ=14\sin\theta = \frac{1}{4} であることから、cosθ\cos\theta を求めます。sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 の関係から、
cos2θ=1sin2θ=1(14)2=1116=1516\cos^2\theta = 1 - \sin^2\theta = 1 - (\frac{1}{4})^2 = 1 - \frac{1}{16} = \frac{15}{16}
θ\thetaπ2θπ2-\frac{\pi}{2} \le \theta \le \frac{\pi}{2} の範囲にあるので、cosθ0\cos\theta \ge 0 であるから、
cosθ=1516=154\cos\theta = \sqrt{\frac{15}{16}} = \frac{\sqrt{15}}{4}
次に、tanθ\tan\theta を求めます。tanθ=sinθcosθ\tan\theta = \frac{\sin\theta}{\cos\theta} より、
tanθ=14154=14415=115\tan\theta = \frac{\frac{1}{4}}{\frac{\sqrt{15}}{4}} = \frac{1}{4} \cdot \frac{4}{\sqrt{15}} = \frac{1}{\sqrt{15}}
これを有理化すると、
tanθ=1151515=1515\tan\theta = \frac{1}{\sqrt{15}} \cdot \frac{\sqrt{15}}{\sqrt{15}} = \frac{\sqrt{15}}{15}

3. 最終的な答え

tan(sin114)=115\tan(\sin^{-1}\frac{1}{4}) = \frac{1}{\sqrt{15}}
選択肢を確認すると⑤です。

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