$\arcsin x - \arccos x = \arcsin \frac{1}{2}$ を満たす $x$ を求める。ここで$\arcsin$は逆正弦関数、$\arccos$は逆余弦関数を表す。

解析学逆三角関数方程式三角関数
2025/5/15

1. 問題の内容

arcsinxarccosx=arcsin12\arcsin x - \arccos x = \arcsin \frac{1}{2} を満たす xx を求める。ここでarcsin\arcsinは逆正弦関数、arccos\arccosは逆余弦関数を表す。

2. 解き方の手順

まず、arcsin12\arcsin \frac{1}{2} の値を求める。sinπ6=12\sin \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2} であり、π2arcsin12π2-\frac{\pi}{2} \le \arcsin \frac{1}{2} \le \frac{\pi}{2}であるから、
arcsin12=π6\arcsin \frac{1}{2} = \frac{\pi}{6}
したがって、与えられた方程式は、
arcsinxarccosx=π6\arcsin x - \arccos x = \frac{\pi}{6}
ここで、arccosx=π2arcsinx\arccos x = \frac{\pi}{2} - \arcsin x であるから、これを代入すると、
arcsinx(π2arcsinx)=π6\arcsin x - (\frac{\pi}{2} - \arcsin x) = \frac{\pi}{6}
2arcsinxπ2=π62 \arcsin x - \frac{\pi}{2} = \frac{\pi}{6}
2arcsinx=π6+π2=π6+3π6=4π6=2π32 \arcsin x = \frac{\pi}{6} + \frac{\pi}{2} = \frac{\pi}{6} + \frac{3\pi}{6} = \frac{4\pi}{6} = \frac{2\pi}{3}
arcsinx=π3\arcsin x = \frac{\pi}{3}
したがって、
x=sinπ3=32x = \sin \frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}

3. 最終的な答え

x=32x = \frac{\sqrt{3}}{2}

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