$\sin \theta = \frac{1}{4}$ であり、$90^\circ < \theta < 180^\circ$ のとき、$\cos \theta$ と $\tan \theta$ の値を求める問題です。

幾何学三角関数三角比角度cossintan
2025/4/9

1. 問題の内容

sinθ=14\sin \theta = \frac{1}{4} であり、90<θ<18090^\circ < \theta < 180^\circ のとき、cosθ\cos \thetatanθ\tan \theta の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、cosθ\cos \theta を求めます。
三角関数の基本公式 sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1 を用います。
cos2θ=1sin2θ\cos^2 \theta = 1 - \sin^2 \theta
sinθ=14\sin \theta = \frac{1}{4} なので、
cos2θ=1(14)2=1116=1516\cos^2 \theta = 1 - (\frac{1}{4})^2 = 1 - \frac{1}{16} = \frac{15}{16}
したがって、cosθ=±1516=±154\cos \theta = \pm \sqrt{\frac{15}{16}} = \pm \frac{\sqrt{15}}{4}
90<θ<18090^\circ < \theta < 180^\circ のとき、cosθ<0\cos \theta < 0 なので、
cosθ=154\cos \theta = - \frac{\sqrt{15}}{4}
次に、tanθ\tan \theta を求めます。
tanθ=sinθcosθ\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}
sinθ=14\sin \theta = \frac{1}{4} であり、cosθ=154\cos \theta = - \frac{\sqrt{15}}{4} なので、
tanθ=14154=14415=115\tan \theta = \frac{\frac{1}{4}}{-\frac{\sqrt{15}}{4}} = \frac{1}{4} \cdot \frac{4}{-\sqrt{15}} = -\frac{1}{\sqrt{15}}
分母を有理化すると、
tanθ=1151515=1515\tan \theta = -\frac{1}{\sqrt{15}} \cdot \frac{\sqrt{15}}{\sqrt{15}} = -\frac{\sqrt{15}}{15}

3. 最終的な答え

cosθ=154\cos \theta = - \frac{\sqrt{15}}{4}
tanθ=1515\tan \theta = - \frac{\sqrt{15}}{15}

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