与えられた式 $F \sin 30^\circ + F \cos 30^\circ = W$ を、Fについて解きます。

代数学方程式三角関数式の計算有理化
2025/4/12

1. 問題の内容

与えられた式 Fsin30+Fcos30=WF \sin 30^\circ + F \cos 30^\circ = W を、Fについて解きます。

2. 解き方の手順

まず、sin30\sin 30^\circcos30\cos 30^\circの値を求めます。
sin30=12\sin 30^\circ = \frac{1}{2}
cos30=32\cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}
これらの値を元の式に代入すると、
F(12)+F(32)=WF (\frac{1}{2}) + F (\frac{\sqrt{3}}{2}) = W
Fで式をくくりだします。
F(12+32)=WF (\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}) = W
F(1+32)=WF (\frac{1 + \sqrt{3}}{2}) = W
両辺を (1+32)(\frac{1 + \sqrt{3}}{2}) で割ります。
F=W(1+32)F = \frac{W}{(\frac{1 + \sqrt{3}}{2})}
F=2W1+3F = \frac{2W}{1 + \sqrt{3}}
分母を有理化するために、分母と分子に (13)(1 - \sqrt{3}) を掛けます。
F=2W(13)(1+3)(13)F = \frac{2W(1 - \sqrt{3})}{(1 + \sqrt{3})(1 - \sqrt{3})}
F=2W(13)13F = \frac{2W(1 - \sqrt{3})}{1 - 3}
F=2W(13)2F = \frac{2W(1 - \sqrt{3})}{-2}
F=W(13)F = -W(1 - \sqrt{3})
F=W(31)F = W(\sqrt{3} - 1)

3. 最終的な答え

F=W(31)F = W(\sqrt{3} - 1)