$\theta$ は鋭角で、$\tan \theta = 2$ のとき、$\sin \theta$, $\cos \theta$, $\tan(90^\circ - \theta)$ の値を求める。

幾何学三角比角度sincostan鋭角
2025/4/20

1. 問題の内容

θ\theta は鋭角で、tanθ=2\tan \theta = 2 のとき、sinθ\sin \theta, cosθ\cos \theta, tan(90θ)\tan(90^\circ - \theta) の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、tanθ=2\tan \theta = 2 のとき、sinθ\sin \thetacosθ\cos \theta の値を求めます。
tanθ=sinθcosθ\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta} であることと、sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1 を利用します。
tanθ=2\tan \theta = 2 なので、sinθ=2cosθ\sin \theta = 2 \cos \theta となります。これを sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1 に代入すると、
(2cosθ)2+cos2θ=1(2 \cos \theta)^2 + \cos^2 \theta = 1
4cos2θ+cos2θ=14 \cos^2 \theta + \cos^2 \theta = 1
5cos2θ=15 \cos^2 \theta = 1
cos2θ=15\cos^2 \theta = \frac{1}{5}
cosθ=±15\cos \theta = \pm \frac{1}{\sqrt{5}}
θ\theta は鋭角なので cosθ>0\cos \theta > 0 です。したがって、
cosθ=15=55\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{5}} = \frac{\sqrt{5}}{5}
sinθ=2cosθ\sin \theta = 2 \cos \theta なので、
sinθ=215=25=255\sin \theta = 2 \cdot \frac{1}{\sqrt{5}} = \frac{2}{\sqrt{5}} = \frac{2\sqrt{5}}{5}
次に、tan(90θ)\tan(90^\circ - \theta) の値を求めます。
tan(90θ)=sin(90θ)cos(90θ)=cosθsinθ=1tanθ\tan(90^\circ - \theta) = \frac{\sin(90^\circ - \theta)}{\cos(90^\circ - \theta)} = \frac{\cos \theta}{\sin \theta} = \frac{1}{\tan \theta}
したがって、
tan(90θ)=12\tan(90^\circ - \theta) = \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

sinθ=255\sin \theta = \frac{2\sqrt{5}}{5}
cosθ=55\cos \theta = \frac{\sqrt{5}}{5}
tan(90θ)=12\tan(90^\circ - \theta) = \frac{1}{2}

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