次の3つの関数のグラフを描き、それぞれの周期を求める問題です。 (1) $y = \cos 2\theta$ (2) $y = \sin \frac{\theta}{2}$ (3) $y = \tan 2\theta$

解析学三角関数周期グラフコサインサインタンジェント
2025/7/25

1. 問題の内容

次の3つの関数のグラフを描き、それぞれの周期を求める問題です。
(1) y=cos2θy = \cos 2\theta
(2) y=sinθ2y = \sin \frac{\theta}{2}
(3) y=tan2θy = \tan 2\theta

2. 解き方の手順

(1) y=cos2θy = \cos 2\thetaの場合:
コサイン関数の基本形y=cosθy = \cos \thetaの周期は2π2\piです。θ\thetaの係数が2なので、周期は2π2\frac{2\pi}{2}となります。
周期=2π2=π周期 = \frac{2\pi}{2} = \pi
グラフはy=cosθy=\cos\thetaのグラフをθ\theta軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小したものになります。
(2) y=sinθ2y = \sin \frac{\theta}{2}の場合:
サイン関数の基本形y=sinθy = \sin \thetaの周期は2π2\piです。θ\thetaの係数が12\frac{1}{2}なので、周期は2π12\frac{2\pi}{\frac{1}{2}}となります。
周期=2π12=4π周期 = \frac{2\pi}{\frac{1}{2}} = 4\pi
グラフはy=sinθy=\sin\thetaのグラフをθ\theta軸方向に2倍に拡大したものになります。
(3) y=tan2θy = \tan 2\thetaの場合:
タンジェント関数の基本形y=tanθy = \tan \thetaの周期はπ\piです。θ\thetaの係数が2なので、周期はπ2\frac{\pi}{2}となります。
周期=π2周期 = \frac{\pi}{2}
グラフはy=tanθy=\tan\thetaのグラフをθ\theta軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小したものになります。

3. 最終的な答え

(1) y=cos2θy = \cos 2\theta の周期: π\pi
(2) y=sinθ2y = \sin \frac{\theta}{2} の周期: 4π4\pi
(3) y=tan2θy = \tan 2\theta の周期: π2\frac{\pi}{2}

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