$0 \le \theta < 2\pi$ のとき、次の不等式を解け。 $\tan \theta + \sqrt{3} \le 0$

解析学三角関数不等式tan三角不等式
2025/4/29

1. 問題の内容

0θ<2π0 \le \theta < 2\pi のとき、次の不等式を解け。
tanθ+30\tan \theta + \sqrt{3} \le 0

2. 解き方の手順

まず、与えられた不等式を整理します。
tanθ+30\tan \theta + \sqrt{3} \le 0
tanθ3\tan \theta \le -\sqrt{3}
次に、tanθ=3\tan \theta = -\sqrt{3} となる θ\theta を求めます。tanθ\tan \theta の周期は π\pi なので、0θ<2π0 \le \theta < 2\pi の範囲で tanθ=3\tan \theta = -\sqrt{3} となる θ\theta2π3\frac{2\pi}{3}5π3\frac{5\pi}{3} です。
tanθ\tan \thetaθ=π2+nπ\theta = \frac{\pi}{2} + n\pi (nn は整数) で定義されないので、θ=π2\theta = \frac{\pi}{2}θ=3π2\theta = \frac{3\pi}{2} では定義されません。
tanθ3\tan \theta \le -\sqrt{3} を満たす θ\theta の範囲を考えます。tanθ\tan \theta のグラフを描画すると、π2<θ<3π2\frac{\pi}{2} < \theta < \frac{3\pi}{2} の範囲でtanθ\tan \theta は増加関数です。
tanθ3\tan \theta \le -\sqrt{3} となる範囲は π2<θ2π3\frac{\pi}{2} < \theta \le \frac{2\pi}{3}3π2<θ5π3\frac{3\pi}{2} < \theta \le \frac{5\pi}{3} です。
したがって、θ\theta の範囲は π2<θ2π3\frac{\pi}{2} < \theta \le \frac{2\pi}{3}3π2<θ5π3\frac{3\pi}{2} < \theta \le \frac{5\pi}{3} となります。

3. 最終的な答え

π2<θ2π3\frac{\pi}{2} < \theta \le \frac{2\pi}{3}, 3π2<θ5π3\frac{3\pi}{2} < \theta \le \frac{5\pi}{3}

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