(1) 半径が4、中心角が$\frac{5}{12}\pi$の扇形の弧の長さと面積を求めよ。 (2) $\sin\frac{4}{3}\pi$, $\cos\frac{13}{6}\pi$, $\tan(-\frac{7}{4}\pi)$ の値を求めよ。

幾何学扇形弧の長さ面積三角関数sincostan
2025/7/27

1. 問題の内容

(1) 半径が4、中心角が512π\frac{5}{12}\piの扇形の弧の長さと面積を求めよ。
(2) sin43π\sin\frac{4}{3}\pi, cos136π\cos\frac{13}{6}\pi, tan(74π)\tan(-\frac{7}{4}\pi) の値を求めよ。

2. 解き方の手順

(1)
扇形の弧の長さllは、l=rθl = r\thetaで計算できます。ここで、rrは半径、θ\thetaは中心角です。
扇形の面積SSは、S=12r2θS = \frac{1}{2}r^2\thetaで計算できます。
与えられた値r=4r=4θ=512π\theta = \frac{5}{12}\piをそれぞれの式に代入します。
弧の長さ:
l=4512π=53πl = 4 \cdot \frac{5}{12}\pi = \frac{5}{3}\pi
面積:
S=1242512π=1216512π=4012π=103πS = \frac{1}{2} \cdot 4^2 \cdot \frac{5}{12}\pi = \frac{1}{2} \cdot 16 \cdot \frac{5}{12}\pi = \frac{40}{12}\pi = \frac{10}{3}\pi
(2)
sin43π\sin\frac{4}{3}\piについて:
43π=π+13π\frac{4}{3}\pi = \pi + \frac{1}{3}\pi なので、sin43π=sinπ3=32\sin\frac{4}{3}\pi = -\sin\frac{\pi}{3} = -\frac{\sqrt{3}}{2}
cos136π\cos\frac{13}{6}\piについて:
136π=2π+π6\frac{13}{6}\pi = 2\pi + \frac{\pi}{6} なので、cos136π=cosπ6=32\cos\frac{13}{6}\pi = \cos\frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2}
tan(74π)\tan(-\frac{7}{4}\pi)について:
74π=2π+π4-\frac{7}{4}\pi = -2\pi + \frac{\pi}{4} なので、tan(74π)=tan(π4)=1\tan(-\frac{7}{4}\pi) = \tan(\frac{\pi}{4}) = 1

3. 最終的な答え

(1)
弧の長さ: 53π\frac{5}{3}\pi
面積: 103π\frac{10}{3}\pi
(2)
sin43π=32\sin\frac{4}{3}\pi = -\frac{\sqrt{3}}{2}
cos136π=32\cos\frac{13}{6}\pi = \frac{\sqrt{3}}{2}
tan(74π)=1\tan(-\frac{7}{4}\pi) = 1

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