問題は2つの部分から構成されています。 (1) 直角三角形が与えられ、$sin\theta$, $cos\theta$, $tan\theta$の値を求める。 (2) $\theta$が鈍角であり、$cos\theta = -\frac{3}{4}$のとき、$sin\theta$と$tan\theta$の値を求める。

幾何学三角比直角三角形ピタゴラスの定理三角関数
2025/5/10

1. 問題の内容

問題は2つの部分から構成されています。
(1) 直角三角形が与えられ、sinθsin\theta, cosθcos\theta, tanθtan\thetaの値を求める。
(2) θ\thetaが鈍角であり、cosθ=34cos\theta = -\frac{3}{4}のとき、sinθsin\thetatanθtan\thetaの値を求める。

2. 解き方の手順

(1) 直角三角形において、θ\thetaに対する各辺の長さが与えられている。
AB=1AB = 1, BC=2BC = \sqrt{2}である。
まず、ACACの長さをピタゴラスの定理を用いて求める。
AC2=AB2+BC2=12+(2)2=1+2=3AC^2 = AB^2 + BC^2 = 1^2 + (\sqrt{2})^2 = 1 + 2 = 3
よって、AC=3AC = \sqrt{3}である。
sinθ=ABAC=13=33sin\theta = \frac{AB}{AC} = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3}
cosθ=BCAC=23=63cos\theta = \frac{BC}{AC} = \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}}{3}
tanθ=ABBC=12=22tan\theta = \frac{AB}{BC} = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}
(2) θ\thetaが鈍角で、cosθ=34cos\theta = -\frac{3}{4}のとき、sinθsin\thetatanθtan\thetaの値を求める。
sin2θ+cos2θ=1sin^2\theta + cos^2\theta = 1より、
sin2θ=1cos2θ=1(34)2=1916=16916=716sin^2\theta = 1 - cos^2\theta = 1 - (-\frac{3}{4})^2 = 1 - \frac{9}{16} = \frac{16-9}{16} = \frac{7}{16}
θ\thetaは鈍角なので、sinθ>0sin\theta > 0であるから、
sinθ=716=74sin\theta = \sqrt{\frac{7}{16}} = \frac{\sqrt{7}}{4}
tanθ=sinθcosθ=7434=73tan\theta = \frac{sin\theta}{cos\theta} = \frac{\frac{\sqrt{7}}{4}}{-\frac{3}{4}} = -\frac{\sqrt{7}}{3}

3. 最終的な答え

(1)
sinθ=33sin\theta = \frac{\sqrt{3}}{3}
cosθ=63cos\theta = \frac{\sqrt{6}}{3}
tanθ=22tan\theta = \frac{\sqrt{2}}{2}
(2)
sinθ=74sin\theta = \frac{\sqrt{7}}{4}
tanθ=73tan\theta = -\frac{\sqrt{7}}{3}

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