2つの直線 $y = -\frac{1}{\sqrt{3}}x$ と $y = -x$ のなす鋭角 $\theta$ を求める問題です。

幾何学角度直線三角比ラジアン
2025/7/21

1. 問題の内容

2つの直線 y=13xy = -\frac{1}{\sqrt{3}}xy=xy = -x のなす鋭角 θ\theta を求める問題です。

2. 解き方の手順

直線の傾きから、それぞれの直線と xx 軸の正の方向とのなす角を求めます。
直線 y=13xy = -\frac{1}{\sqrt{3}}x の傾きは 13-\frac{1}{\sqrt{3}} です。
tanα=13\tan \alpha = -\frac{1}{\sqrt{3}} となる角 α\alpha を求めます。
0α<π0 \leq \alpha < \pi の範囲で考えると、α=5π6\alpha = \frac{5\pi}{6} (または 150150^\circ)です。
直線 y=xy = -x の傾きは 1-1 です。
tanβ=1\tan \beta = -1 となる角 β\beta を求めます。
0β<π0 \leq \beta < \pi の範囲で考えると、β=3π4\beta = \frac{3\pi}{4} (または 135135^\circ)です。
2直線のなす角θ\thetaαβ|\alpha - \beta| です。
θ=5π63π4=10π9π12=π12\theta = |\frac{5\pi}{6} - \frac{3\pi}{4}| = |\frac{10\pi - 9\pi}{12}| = \frac{\pi}{12}
ただし、2直線のなす角には鋭角と鈍角があります。
π12\frac{\pi}{12} は鋭角なので、これが求める角です。
鈍角の場合は ππ12=11π12\pi - \frac{\pi}{12} = \frac{11\pi}{12} となります。
問題では鋭角を求めるよう指示されているので π12\frac{\pi}{12}が答えとなります。
π12\frac{\pi}{12} を度数法で表すと、π12×180π=15\frac{\pi}{12} \times \frac{180}{\pi} = 15^\circ となります。

3. 最終的な答え

θ=π12\theta = \frac{\pi}{12} (または 1515^\circ)

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