$0^\circ < \theta < 180^\circ$のとき、$\sin \theta \tan \theta = -\frac{3}{2}$である。$\cos \theta$の値を求め、aからeの選択肢から正しいものを選ぶ。

幾何学三角比三角関数方程式角度
2025/8/1

1. 問題の内容

0<θ<1800^\circ < \theta < 180^\circのとき、sinθtanθ=32\sin \theta \tan \theta = -\frac{3}{2}である。cosθ\cos \thetaの値を求め、aからeの選択肢から正しいものを選ぶ。

2. 解き方の手順

tanθ=sinθcosθ\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}なので、sinθtanθ=32\sin \theta \tan \theta = -\frac{3}{2}は次のように書き換えられる。
sinθsinθcosθ=32\sin \theta \cdot \frac{\sin \theta}{\cos \theta} = -\frac{3}{2}
sin2θcosθ=32\frac{\sin^2 \theta}{\cos \theta} = -\frac{3}{2}
sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1なので、sin2θ=1cos2θ\sin^2 \theta = 1 - \cos^2 \thetaである。これを上記の式に代入する。
1cos2θcosθ=32\frac{1 - \cos^2 \theta}{\cos \theta} = -\frac{3}{2}
1cos2θ=32cosθ1 - \cos^2 \theta = -\frac{3}{2} \cos \theta
2(1cos2θ)=3cosθ2(1 - \cos^2 \theta) = -3 \cos \theta
22cos2θ=3cosθ2 - 2\cos^2 \theta = -3 \cos \theta
2cos2θ3cosθ2=02\cos^2 \theta - 3 \cos \theta - 2 = 0
cosθ=x\cos \theta = xとおくと、
2x23x2=02x^2 - 3x - 2 = 0
(2x+1)(x2)=0(2x + 1)(x - 2) = 0
x=12x = -\frac{1}{2}またはx=2x = 2
cosθ=12\cos \theta = -\frac{1}{2}またはcosθ=2\cos \theta = 2
1cosθ1-1 \le \cos \theta \le 1なので、cosθ=2\cos \theta = 2はありえない。
したがって、cosθ=12\cos \theta = -\frac{1}{2}である。

3. 最終的な答え

c. 12-\frac{1}{2}

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