直角三角形が与えられており、底辺の長さを $x$、高さを $y$、底角を $\theta$ とします。$x$ と $y$ の関係を三角関数で表し、その式が取り得る最小値と最大値を求める問題です。

幾何学三角関数直角三角形tan最大値最小値
2025/4/15

1. 問題の内容

直角三角形が与えられており、底辺の長さを xx、高さを yy、底角を θ\theta とします。xxyy の関係を三角関数で表し、その式が取り得る最小値と最大値を求める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた直角三角形において、xx (底辺), yy (高さ), θ\theta (底角) の関係を三角関数で表します。
θ\theta は底角なので、
tanθ=yx\tan \theta = \frac{y}{x}
したがって、y=xtanθy = x \tan \theta
この式が取り得る最小値と最大値を考えます。
θ\theta の範囲は 0<θ<π20 < \theta < \frac{\pi}{2} です。
したがって tanθ\tan \theta の範囲は 0<tanθ<0 < \tan \theta < \infty となります。
したがって、yy の最小値は θ0\theta \to 0 のとき y0y \to 0 となり、最大値は θπ2\theta \to \frac{\pi}{2} のとき yy \to \infty となります。

3. 最終的な答え

y=xtanθy = x \tan \theta
最小値:0
最大値:無限大 (定義できない)

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