与えられた手書きの数式を解く問題です。数式は、$x \cos 2\theta + \sin 2\theta = 2$ となっています。

代数学三角関数方程式解の公式三角比
2025/8/10

1. 問題の内容

与えられた手書きの数式を解く問題です。数式は、xcos2θ+sin2θ=2x \cos 2\theta + \sin 2\theta = 2 となっています。

2. 解き方の手順

この式を解くには、三角関数の性質を利用します。
まず、式をよく見ると、2θ2\theta という角度に関する三角関数 cos\cossin\sin があります。
角度 θ\theta が特定の値として与えられていないので、 xxθ\theta の関数として表すことを目指します。
式を xx について解きます。
xcos2θ+sin2θ=2x \cos 2\theta + \sin 2\theta = 2
xcos2θ=2sin2θx \cos 2\theta = 2 - \sin 2\theta
cos2θ0\cos 2\theta \neq 0 の場合、両辺を cos2θ\cos 2\theta で割ることができます。
x=2sin2θcos2θx = \frac{2 - \sin 2\theta}{\cos 2\theta}
もし cos2θ=0\cos 2\theta = 0 であるならば、2θ=π2+nπ2\theta = \frac{\pi}{2} + n\pinn は整数)となり、sin2θ=±1\sin 2\theta = \pm 1 です。
このとき、元の式は ±1=2\pm 1 = 2 となり矛盾するため、cos2θ=0\cos 2\theta = 0 となる θ\theta は存在しません。
したがって、x=2sin2θcos2θx = \frac{2 - \sin 2\theta}{\cos 2\theta} は常に定義されます。

3. 最終的な答え

x=2sin2θcos2θx = \frac{2 - \sin 2\theta}{\cos 2\theta}