$y = \cos{\theta}$ のグラフと $y = \tan{\theta}$ のグラフが与えられており、それぞれのグラフ上の点 A, B, C, D, E, F, G, H の座標を求めよ。

解析学三角関数グラフcostan座標
2025/7/24

1. 問題の内容

y=cosθy = \cos{\theta} のグラフと y=tanθy = \tan{\theta} のグラフが与えられており、それぞれのグラフ上の点 A, B, C, D, E, F, G, H の座標を求めよ。

2. 解き方の手順

まず、y=cosθy = \cos{\theta} のグラフについて考える。
* A は y=cosθy = \cos{\theta} の最大値を与える点なので、yy 座標は 1。θ=0\theta = 0 なので、A(0, 1)。
* B は y=cosθy = \cos{\theta} の最小値を与える点なので、yy 座標は -1。よって、B(π, -1)。
* C は y=cosθy = \cos{\theta} が再び y=1y = -1 になる点。周期が 2π2\pi なので、C(3π3\pi,-1)。
* D はグラフから θ=23π\theta = \frac{2}{3}\pi に対応する点なので、D(23π\frac{2}{3}\pi, cos23π\cos{\frac{2}{3}\pi}) = D(23π\frac{2}{3}\pi, 12-\frac{1}{2}).
* E は y=cosθy = \cos{\theta} のグラフにおける最小値を与える点なので、yy 座標は -1 となる。よって、E(π, -1)。
次に、y=tanθy = \tan{\theta} のグラフについて考える。
* F は tanθ\tan{\theta} のグラフと yy 軸との交点なので、θ=0\theta = 0 であり、y=tan0=0y = \tan{0} = 0。よって、F(0, 0)。
* G は θ=π4\theta = \frac{\pi}{4} に対応する点なので、y=tanπ4=1y = \tan{\frac{\pi}{4}} = 1。よって、G(π4\frac{\pi}{4}, 1)。
* H は tanθ\tan{\theta} の周期 π\pi に相当する点なので、x=34πx = \frac{3}{4} \pi。よって、H(34π\frac{3}{4}\pi, -1)。

3. 最終的な答え

A(0, 1)
B(π\pi, -1)
C(3π3\pi, -1)
D(23π\frac{2}{3}\pi, 12-\frac{1}{2})
E(π\pi, -1)
F(0, 0)
G(π4\frac{\pi}{4}, 1)
H(34π\frac{3}{4}\pi, -1)

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