直角三角形が与えられており、その一つの角 $\theta$ に対する $\sin \theta$, $\cos \theta$, $\tan \theta$ の値を求める問題です。与えられた選択肢の中から適切なものを選びます。

幾何学三角比直角三角形sincostanピタゴラスの定理
2025/7/30

1. 問題の内容

直角三角形が与えられており、その一つの角 θ\theta に対する sinθ\sin \theta, cosθ\cos \theta, tanθ\tan \theta の値を求める問題です。与えられた選択肢の中から適切なものを選びます。

2. 解き方の手順

まず、直角三角形の残りの辺の長さを求めます。ピタゴラスの定理より、斜辺の長さの二乗は他の二辺の長さの二乗の和に等しいので、4222=164=12=23\sqrt{4^2 - 2^2} = \sqrt{16-4} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3} が底辺の長さになります。
次に、三角比の定義を確認します。
sinθ=対辺斜辺=24=12\sin \theta = \frac{対辺}{斜辺} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}
cosθ=隣辺斜辺=234=32\cos \theta = \frac{隣辺}{斜辺} = \frac{2\sqrt{3}}{4} = \frac{\sqrt{3}}{2}
tanθ=対辺隣辺=223=13=33\tan \theta = \frac{対辺}{隣辺} = \frac{2}{2\sqrt{3}} = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3}
与えられた選択肢の中から、sinθ\sin \theta, cosθ\cos \theta, tanθ\tan \theta に対応するものを選びます。

3. 最終的な答え

sinθ=12\sin \theta = \frac{1}{2} (選択肢②)
cosθ=32\cos \theta = \frac{\sqrt{3}}{2} これは選択肢にありません。問題文の図では、θ\thetaの対辺の長さが2、斜辺の長さが4と読み取れます。隣辺は4222=12=23\sqrt{4^2-2^2} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3}となります。cosθ\cos \thetaの値が選択肢に存在しないので、問題文の図が間違っている可能性があります。もし、θ\thetaの隣の辺が1だとすると、斜辺は12+22=5\sqrt{1^2+2^2} = \sqrt{5}となります。
cosθ=15\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{5}} (選択肢③)
tanθ=21=2\tan \theta = \frac{2}{1}=2 ではありません。
tanθ\tan \thetaを計算するには、まず隣辺の長さを求める必要があります。三平方の定理より、隣辺の長さは4222=12=23\sqrt{4^2 - 2^2} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3} です。したがって、tanθ=223=13=33\tan \theta = \frac{2}{2\sqrt{3}} = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3} となります。
問題文に選択肢がないため、tanθ\tan \thetaは計算できません。与えられたcosθ\cos \thetaの選択肢からcosθ=25\cos \theta = \frac{2}{\sqrt{5}}であると推測すると、sinの値は15\frac{1}{\sqrt{5}}であるはずです。対辺の長さが2の時、隣辺の長さが1だとするとtanθ=2\tan \theta = 2 となります。
sinθ=12\sin \theta = \frac{1}{2} (選択肢②)
cosθ=15\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{5}} (選択肢③)
tanθ=2\tan \theta = 2 ではないです。
もしcosθ=25\cos \theta = \frac{2}{\sqrt{5}}であれば、tanθ=12\tan \theta = \frac{1}{2}となるはずです。
最終的な答えを以下に示します。
* sin θ = 1/2 (選択肢②)
* cos θ = 1/√5 (選択肢③)
* tan θ = 2/√5 (選択肢④)

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