直角三角形の三角比($\sin \theta, \cos \theta, \tan \theta$)の計算、角度のラジアン変換、ラジアンの角度変換、および三角関数の値を求める問題です。

幾何学三角比三角関数ラジアン角度変換三平方の定理
2025/7/24

1. 問題の内容

直角三角形の三角比(sinθ,cosθ,tanθ\sin \theta, \cos \theta, \tan \theta)の計算、角度のラジアン変換、ラジアンの角度変換、および三角関数の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) sinθ\sin \theta を求める。直角三角形の斜辺が13、対辺の長さが計算する必要がある。
対辺の長さをxxとすると、三平方の定理よりx2+52=132x^2 + 5^2 = 13^2なので、x2+25=169x^2 + 25 = 169x2=144x^2 = 144x=12x = 12。よって、sinθ=1213\sin \theta = \frac{12}{13}
(2) cosθ\cos \theta を求める。cosθ=隣辺斜辺=513\cos \theta = \frac{\text{隣辺}}{\text{斜辺}} = \frac{5}{13}
(3) tanθ\tan \theta を求める。tanθ=対辺隣辺=125\tan \theta = \frac{\text{対辺}}{\text{隣辺}} = \frac{12}{5}
(4) 30°をラジアンに変換する。30=30×π180=π630^{\circ} = 30 \times \frac{\pi}{180} = \frac{\pi}{6} ラジアン。
(5) 135°をラジアンに変換する。135=135×π180=3π4135^{\circ} = 135 \times \frac{\pi}{180} = \frac{3\pi}{4} ラジアン。
(6) π5\frac{\pi}{5} ラジアンを角度に変換する。π5=1805=36\frac{\pi}{5} = \frac{180}{5} = 36^{\circ}
(7) sin30+sin45+sin60\sin 30^{\circ} + \sin 45^{\circ} + \sin 60^{\circ} を求める。
sin30=12\sin 30^{\circ} = \frac{1}{2}
sin45=22\sin 45^{\circ} = \frac{\sqrt{2}}{2}
sin60=32\sin 60^{\circ} = \frac{\sqrt{3}}{2}
sin30+sin45+sin60=12+22+32=1+2+32\sin 30^{\circ} + \sin 45^{\circ} + \sin 60^{\circ} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{1 + \sqrt{2} + \sqrt{3}}{2}
(8) cos90+cos120+cos135+cos150+cos180\cos 90^{\circ} + \cos 120^{\circ} + \cos 135^{\circ} + \cos 150^{\circ} + \cos 180^{\circ} を求める。
cos90=0\cos 90^{\circ} = 0
cos120=12\cos 120^{\circ} = -\frac{1}{2}
cos135=22\cos 135^{\circ} = -\frac{\sqrt{2}}{2}
cos150=32\cos 150^{\circ} = -\frac{\sqrt{3}}{2}
cos180=1\cos 180^{\circ} = -1
cos90+cos120+cos135+cos150+cos180=01222321=3+2+32\cos 90^{\circ} + \cos 120^{\circ} + \cos 135^{\circ} + \cos 150^{\circ} + \cos 180^{\circ} = 0 - \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt{3}}{2} - 1 = -\frac{3 + \sqrt{2} + \sqrt{3}}{2}
(9) tan120+tan135+tan150\tan 120^{\circ} + \tan 135^{\circ} + \tan 150^{\circ} を求める。
tan120=3\tan 120^{\circ} = -\sqrt{3}
tan135=1\tan 135^{\circ} = -1
tan150=33\tan 150^{\circ} = -\frac{\sqrt{3}}{3}
tan120+tan135+tan150=3133=43+33\tan 120^{\circ} + \tan 135^{\circ} + \tan 150^{\circ} = -\sqrt{3} - 1 - \frac{\sqrt{3}}{3} = -\frac{4\sqrt{3} + 3}{3}
(10) sin1(12)+cos1(32)+tan1(1)\sin^{-1} \left( \frac{1}{2} \right) + \cos^{-1} \left( -\frac{\sqrt{3}}{2} \right) + \tan^{-1} (-1) を求める。
sin1(12)=π6\sin^{-1} \left( \frac{1}{2} \right) = \frac{\pi}{6}
cos1(32)=5π6\cos^{-1} \left( -\frac{\sqrt{3}}{2} \right) = \frac{5\pi}{6}
tan1(1)=π4\tan^{-1} (-1) = -\frac{\pi}{4}
sin1(12)+cos1(32)+tan1(1)=π6+5π6π4=2π4+4π4π4=8ππ12=3π4\sin^{-1} \left( \frac{1}{2} \right) + \cos^{-1} \left( -\frac{\sqrt{3}}{2} \right) + \tan^{-1} (-1) = \frac{\pi}{6} + \frac{5\pi}{6} - \frac{\pi}{4} = \frac{2\pi}{4} + \frac{4\pi}{4} - \frac{\pi}{4} = \frac{8\pi - \pi}{12} = \frac{3\pi}{4}

3. 最終的な答え

(1) 1213\frac{12}{13}
(2) 513\frac{5}{13}
(3) 125\frac{12}{5}
(4) π6\frac{\pi}{6}
(5) 3π4\frac{3\pi}{4}
(6) 3636^{\circ}
(7) 1+2+32\frac{1 + \sqrt{2} + \sqrt{3}}{2}
(8) 3+2+32-\frac{3 + \sqrt{2} + \sqrt{3}}{2}
(9) 43+33-\frac{4\sqrt{3} + 3}{3}
(10) 3π4\frac{3\pi}{4}

「幾何学」の関連問題

図1のように、正三角形ABCと平行四辺形EBCDがあり、点Eは辺ABの中点である。辺ACとEDの交点をFとする。図2は、図1において、平行四辺形EBCDの対角線の交点をOとし、直線AOと辺ED, BC...

幾何正三角形平行四辺形相似証明
2025/7/26

鋭角三角形$ABC$の辺$BC$上に点$P$がある。$\triangle ABP$の外接円の半径を$R_1$、$\triangle ACP$の外接円の半径を$R_2$とする。$\angle BPA =...

正弦定理外接円三角形三角関数
2025/7/26

図のように立方体があり、線分BG上に点Pをとって四面体BDHPを作った。BP:PG=2:1のとき、四面体BDHPの体積を求めよ。ただし、立方体の1辺の長さを1とする。

立体図形立方体四面体体積空間図形
2025/7/26

立方体において、線分BG上に点Pがあり、BP:PG = 2:1 であるとき、四面体BDHPの体積を求めよ。ただし、立方体の1辺の長さを具体的に指定されていないので、それを$a$として計算し、最終的な体...

空間図形体積立方体四面体
2025/7/26

座標空間に3点O(0, 0, 0), A(1, 1, 0), B(1, -1, 0)がある。正の実数 $r$ に対し、点P(a, b, c)が条件AP = BP = $r$OPを満たしながら動くとする...

空間ベクトル距離方程式最大値最小値
2025/7/26

原点を中心とする半径2の円Cに、点P(3,5)から2本の接線を引く。接点をそれぞれA, Bとする。 (1) 直線ABの方程式を求める。 (2) 直線AB上の点Qで、線分PQの長さが最小となるような点Q...

接線方程式座標
2025/7/26

円に内接する四角形において、いくつかの角の大きさが与えられている。角$x$の大きさを求める。

四角形円周角の定理内接四角形角度
2025/7/25

円周上に4点があり、それぞれの点から円周角が与えられています。与えられた円周角は$10^\circ$, $60^\circ$, $45^\circ$です。このとき、$x$の角度を求めよ。

円周角幾何学角度
2025/7/25

円周上に4つの点があり、それらを結んでできる図形の角度が与えられています。角度$x$の値を求める問題です。

円周角角度幾何
2025/7/25

与えられた三角形の面積 $S$ を求めよ。三角形の一辺の長さは $6$ cm、その両端の角は $60^\circ$ と $45^\circ$ である。

三角形面積正弦定理三角比
2025/7/25