与えられた角度(30°, 45°, 60°, 120°)に対して、原点Oからの距離OPがそれぞれ与えられたとき、点Pの座標と、三角比(sin, cos, tan)の値を求める問題です。

幾何学三角比三角関数座標角度sincostan
2025/7/30

1. 問題の内容

与えられた角度(30°, 45°, 60°, 120°)に対して、原点Oからの距離OPがそれぞれ与えられたとき、点Pの座標と、三角比(sin, cos, tan)の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 30°の場合:
* OP=2OP = 2
* 点Pのx座標は、2cos30=232=32 \cos 30^\circ = 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}
* 点Pのy座標は、2sin30=212=12 \sin 30^\circ = 2 \cdot \frac{1}{2} = 1
* したがって、点Pの座標は (3,1)(\sqrt{3}, 1)
* sin30=12\sin 30^\circ = \frac{1}{2}
* cos30=32\cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
* tan30=sin30cos30=1/23/2=13=33\tan 30^\circ = \frac{\sin 30^\circ}{\cos 30^\circ} = \frac{1/2}{\sqrt{3}/2} = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3}
(2) 45°の場合:
* OP=2OP = \sqrt{2}
* 点Pのx座標は、2cos45=212=1\sqrt{2} \cos 45^\circ = \sqrt{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} = 1
* 点Pのy座標は、2sin45=212=1\sqrt{2} \sin 45^\circ = \sqrt{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} = 1
* したがって、点Pの座標は (1,1)(1, 1)
* sin45=12=22\sin 45^\circ = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}
* cos45=12=22\cos 45^\circ = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}
* tan45=sin45cos45=1/21/2=1\tan 45^\circ = \frac{\sin 45^\circ}{\cos 45^\circ} = \frac{1/\sqrt{2}}{1/\sqrt{2}} = 1
(3) 60°の場合:
* OP=2OP = 2
* 点Pのx座標は、2cos60=212=12 \cos 60^\circ = 2 \cdot \frac{1}{2} = 1
* 点Pのy座標は、2sin60=232=32 \sin 60^\circ = 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}
* したがって、点Pの座標は (1,3)(1, \sqrt{3})
* sin60=32\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
* cos60=12\cos 60^\circ = \frac{1}{2}
* tan60=sin60cos60=3/21/2=3\tan 60^\circ = \frac{\sin 60^\circ}{\cos 60^\circ} = \frac{\sqrt{3}/2}{1/2} = \sqrt{3}
(4) 120°の場合:
* OP=2OP = 2
* 点Pのx座標は、2cos120=2(12)=12 \cos 120^\circ = 2 \cdot (-\frac{1}{2}) = -1
* 点Pのy座標は、2sin120=232=32 \sin 120^\circ = 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}
* したがって、点Pの座標は (1,3)(-1, \sqrt{3})
* sin120=32\sin 120^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
* cos120=12\cos 120^\circ = -\frac{1}{2}
* tan120=sin120cos120=3/21/2=3\tan 120^\circ = \frac{\sin 120^\circ}{\cos 120^\circ} = \frac{\sqrt{3}/2}{-1/2} = -\sqrt{3}

3. 最終的な答え

(1) 30°の場合:
* P: (3,1)(\sqrt{3}, 1)
* sin30=12\sin 30^\circ = \frac{1}{2}
* cos30=32\cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
* tan30=33\tan 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{3}
(2) 45°の場合:
* P: (1,1)(1, 1)
* sin45=22\sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}
* cos45=22\cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}
* tan45=1\tan 45^\circ = 1
(3) 60°の場合:
* P: (1,3)(1, \sqrt{3})
* sin60=32\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
* cos60=12\cos 60^\circ = \frac{1}{2}
* tan60=3\tan 60^\circ = \sqrt{3}
(4) 120°の場合:
* P: (1,3)(-1, \sqrt{3})
* sin120=32\sin 120^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
* cos120=12\cos 120^\circ = -\frac{1}{2}
* tan120=3\tan 120^\circ = -\sqrt{3}

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