与えられた方程式 $\sin(\theta + \frac{\pi}{4}) = -\frac{1}{\sqrt{2}}$ を解いて、$\theta$ の値を求めます。

解析学三角関数方程式sin関数解法
2025/7/10

1. 問題の内容

与えられた方程式 sin(θ+π4)=12\sin(\theta + \frac{\pi}{4}) = -\frac{1}{\sqrt{2}} を解いて、θ\theta の値を求めます。

2. 解き方の手順

まず、sinx=12\sin x = -\frac{1}{\sqrt{2}} となる xx の値を求めます。
sinx=12\sin x = -\frac{1}{\sqrt{2}} となる xx の値は、x=5π4+2nπx = \frac{5\pi}{4} + 2n\pi または x=7π4+2nπx = \frac{7\pi}{4} + 2n\pinnは整数)です。
したがって、
θ+π4=5π4+2nπ\theta + \frac{\pi}{4} = \frac{5\pi}{4} + 2n\pi または θ+π4=7π4+2nπ\theta + \frac{\pi}{4} = \frac{7\pi}{4} + 2n\pi となります。
一つ目の場合:
θ=5π4π4+2nπ\theta = \frac{5\pi}{4} - \frac{\pi}{4} + 2n\pi
θ=4π4+2nπ\theta = \frac{4\pi}{4} + 2n\pi
θ=π+2nπ\theta = \pi + 2n\pi
二つ目の場合:
θ=7π4π4+2nπ\theta = \frac{7\pi}{4} - \frac{\pi}{4} + 2n\pi
θ=6π4+2nπ\theta = \frac{6\pi}{4} + 2n\pi
θ=3π2+2nπ\theta = \frac{3\pi}{2} + 2n\pi
通常、θ\theta の範囲が与えられます。ここでは特に範囲が指定されていないため、一般的な解を求めます。もし範囲が 0θ<2π0 \leq \theta < 2\pi であれば、n=0n=0 とすれば θ=π\theta = \pi または θ=3π2\theta = \frac{3\pi}{2} となります。

3. 最終的な答え

θ=π+2nπ\theta = \pi + 2n\pi または θ=3π2+2nπ\theta = \frac{3\pi}{2} + 2n\pinnは整数)
もし 0θ<2π0 \leq \theta < 2\pi の範囲で答えるなら、θ=π\theta = \pi または θ=3π2\theta = \frac{3\pi}{2}

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