$\sin^{-1}x - \cos^{-1}x = \sin^{-1}\frac{1}{2}$ を満たす $x$ を求める問題です。

解析学逆三角関数方程式三角関数
2025/5/16

1. 問題の内容

sin1xcos1x=sin112\sin^{-1}x - \cos^{-1}x = \sin^{-1}\frac{1}{2} を満たす xx を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、sin112\sin^{-1}\frac{1}{2} を計算します。sin(π6)=12\sin(\frac{\pi}{6}) = \frac{1}{2} であるので、sin112=π6\sin^{-1}\frac{1}{2} = \frac{\pi}{6} です。
したがって、与えられた方程式は
sin1xcos1x=π6\sin^{-1}x - \cos^{-1}x = \frac{\pi}{6}
となります。
ここで、cos1x=π2sin1x\cos^{-1}x = \frac{\pi}{2} - \sin^{-1}x という関係式を利用します。これを代入すると、
sin1x(π2sin1x)=π6\sin^{-1}x - (\frac{\pi}{2} - \sin^{-1}x) = \frac{\pi}{6}
2sin1xπ2=π62\sin^{-1}x - \frac{\pi}{2} = \frac{\pi}{6}
2sin1x=π6+π2=π6+3π6=4π6=2π32\sin^{-1}x = \frac{\pi}{6} + \frac{\pi}{2} = \frac{\pi}{6} + \frac{3\pi}{6} = \frac{4\pi}{6} = \frac{2\pi}{3}
sin1x=π3\sin^{-1}x = \frac{\pi}{3}
x=sin(π3)=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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