三角形ABCにおいて、与えられた情報から残りの辺と角の大きさを求めます。 (1) $a=3$, $A=60^\circ$, $B=45^\circ$ (2) $a=2$, $b=\sqrt{6}$, $A=45^\circ$

幾何学三角比正弦定理三角形
2025/4/9

1. 問題の内容

三角形ABCにおいて、与えられた情報から残りの辺と角の大きさを求めます。
(1) a=3a=3, A=60A=60^\circ, B=45B=45^\circ
(2) a=2a=2, b=6b=\sqrt{6}, A=45A=45^\circ

2. 解き方の手順

(1) a=3a=3, A=60A=60^\circ, B=45B=45^\circの場合
まず、角Cを求めます。三角形の内角の和は180180^\circなので、
C=180AB=1806045=75C = 180^\circ - A - B = 180^\circ - 60^\circ - 45^\circ = 75^\circ
正弦定理より、asinA=bsinB=csinC\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}が成り立ちます。
3sin60=bsin45\frac{3}{\sin 60^\circ} = \frac{b}{\sin 45^\circ}
b=3sin45sin60=32232=323=32=6b = \frac{3 \sin 45^\circ}{\sin 60^\circ} = \frac{3 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{3\sqrt{2}}{\sqrt{3}} = \sqrt{3}\sqrt{2} = \sqrt{6}
3sin60=csin75\frac{3}{\sin 60^\circ} = \frac{c}{\sin 75^\circ}
c=3sin75sin60c = \frac{3 \sin 75^\circ}{\sin 60^\circ}
sin75=sin(45+30)=sin45cos30+cos45sin30=2232+2212=6+24\sin 75^\circ = \sin(45^\circ + 30^\circ) = \sin 45^\circ \cos 30^\circ + \cos 45^\circ \sin 30^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}
c=3(6+24)32=3(6+2)423=3(6+2)23=3(6+2)2=18+62=32+62c = \frac{3 (\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4})}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{3(\sqrt{6}+\sqrt{2})}{4} \cdot \frac{2}{\sqrt{3}} = \frac{3(\sqrt{6}+\sqrt{2})}{2\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}(\sqrt{6}+\sqrt{2})}{2} = \frac{\sqrt{18}+\sqrt{6}}{2} = \frac{3\sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}
(2) a=2a=2, b=6b=\sqrt{6}, A=45A=45^\circの場合
正弦定理より、asinA=bsinB\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B}
2sin45=6sinB\frac{2}{\sin 45^\circ} = \frac{\sqrt{6}}{\sin B}
sinB=6sin452=6222=124=234=32\sin B = \frac{\sqrt{6} \sin 45^\circ}{2} = \frac{\sqrt{6} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}}{2} = \frac{\sqrt{12}}{4} = \frac{2\sqrt{3}}{4} = \frac{\sqrt{3}}{2}
sinB=32\sin B = \frac{\sqrt{3}}{2}より、B=60B=60^\circまたはB=120B=120^\circ
(i) B=60B=60^\circの場合
C=180AB=1804560=75C = 180^\circ - A - B = 180^\circ - 45^\circ - 60^\circ = 75^\circ
c=asinCsinA=2sin75sin45=26+2422=6+2222=6+22=3+1c = \frac{a \sin C}{\sin A} = \frac{2 \sin 75^\circ}{\sin 45^\circ} = \frac{2 \cdot \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}}{\frac{\sqrt{2}}{2}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{2}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{\sqrt{2}} = \sqrt{3}+1
(ii) B=120B=120^\circの場合
C=180AB=18045120=15C = 180^\circ - A - B = 180^\circ - 45^\circ - 120^\circ = 15^\circ
c=asinCsinA=2sin15sin45c = \frac{a \sin C}{\sin A} = \frac{2 \sin 15^\circ}{\sin 45^\circ}
sin15=sin(4530)=sin45cos30cos45sin30=22322212=624\sin 15^\circ = \sin (45^\circ - 30^\circ) = \sin 45^\circ \cos 30^\circ - \cos 45^\circ \sin 30^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}
c=262422=62222=622=31c = \frac{2 \cdot \frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}}{\frac{\sqrt{2}}{2}} = \frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{2}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{\sqrt{2}} = \sqrt{3}-1

3. 最終的な答え

(1) b=6b=\sqrt{6}, c=32+62c=\frac{3\sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}, C=75C=75^\circ
(2) (i) B=60B=60^\circ, c=3+1c=\sqrt{3}+1, C=75C=75^\circ
(ii) B=120B=120^\circ, c=31c=\sqrt{3}-1, C=15C=15^\circ

「幾何学」の関連問題

座標平面上に3点 A(-1, 3), B(4, 5), C(3, 1) が与えられている。以下の問いに答えよ。 (1) 線分 AB の長さを求めよ。 (2) 線分 AB を 5:3 の比に内分する点 ...

座標平面距離内分点重心
2025/4/18

問題は、鋭角三角形ABCにおいて、頂点Bから辺CAに垂線BHを引いたとき、正弦定理が成り立つことを示す過程で、空欄を埋めるものです。 具体的には、以下の3つの空欄を埋める必要があります。 * △A...

正弦定理三角形三角比
2025/4/18

三角形ABCにおいて、頂点Bから対辺CAに下ろした垂線をBHとする。 直角三角形AHB, CHBにおいて、BHの長さを三角関数で表し、正弦定理を導出する問題である。

三角関数正弦定理三角形直角三角形
2025/4/18

余弦定理を用いて、$a^2$ を計算し、$a$ の値を求めます。

余弦定理三角形辺の長さ三角比
2025/4/18

$b = 2\sqrt{2}$, $c = 2$, $A = 135^\circ$ のとき、$a$ の値を余弦定理を用いて求める問題です。

余弦定理三角比三角形辺の長さ
2025/4/18

三角形ABCにおいて、$b=3, c=4, A=120^\circ$のとき、面積$S$を求める問題です。面積の公式 $S = \frac{1}{2}bc\sin A$ を利用します。

三角形面積三角関数正弦幾何
2025/4/18

$\theta$ が鈍角で、$\sin\theta = \frac{1}{3}$ のとき、$\cos\theta$ と $\tan\theta$ の値を求める問題です。与えられた式に従って、空欄を埋め...

三角比三角関数鈍角cossintan
2025/4/18

$\theta$ が鈍角で、$\sin{\theta} = \frac{1}{3}$ のとき、$\cos{\theta}$ と $\tan{\theta}$ の値を求めます。

三角関数三角比鈍角cossintan
2025/4/18

表に示された角度(0°と135°)に対するサイン、コサイン、タンジェントの値を求める問題です。具体的には、ア、イ、ウ、エ、オ、カに当てはまる数や文字を答える必要があります。

三角比三角関数sincostan角度象限
2025/4/18

三角形の辺の長さ$a, c$と角$B$が与えられたとき、余弦定理を用いて辺$b$の長さを求める問題です。$a=1, c=\sqrt{3}, B=30^\circ$が与えられています。

余弦定理三角形辺の長さ角度
2025/4/18