(1) $\frac{8}{3}\pi$ の正弦(sin), 余弦(cos), 正接(tan) の値を求める問題。 (2) $\sin\theta + \cos\theta = -\frac{1}{2}$ のとき、$\sin\theta \cos\theta$ の値を求める問題。

解析学三角関数sincostan三角関数の値三角関数の相互関係
2025/5/23

1. 問題の内容

(1) 83π\frac{8}{3}\pi の正弦(sin), 余弦(cos), 正接(tan) の値を求める問題。
(2) sinθ+cosθ=12\sin\theta + \cos\theta = -\frac{1}{2} のとき、sinθcosθ\sin\theta \cos\theta の値を求める問題。

2. 解き方の手順

(1)
83π=2π+23π\frac{8}{3}\pi = 2\pi + \frac{2}{3}\pi なので、23π\frac{2}{3}\pi の三角関数を考えれば良い。
sin83π=sin23π=sin(ππ3)=sinπ3=32\sin\frac{8}{3}\pi = \sin\frac{2}{3}\pi = \sin(\pi - \frac{\pi}{3}) = \sin\frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}
cos83π=cos23π=cos(ππ3)=cosπ3=12\cos\frac{8}{3}\pi = \cos\frac{2}{3}\pi = \cos(\pi - \frac{\pi}{3}) = -\cos\frac{\pi}{3} = -\frac{1}{2}
tan83π=tan23π=sin23πcos23π=3212=3\tan\frac{8}{3}\pi = \tan\frac{2}{3}\pi = \frac{\sin\frac{2}{3}\pi}{\cos\frac{2}{3}\pi} = \frac{\frac{\sqrt{3}}{2}}{-\frac{1}{2}} = -\sqrt{3}
(2)
sinθ+cosθ=12\sin\theta + \cos\theta = -\frac{1}{2} の両辺を2乗する。
(sinθ+cosθ)2=(12)2(\sin\theta + \cos\theta)^2 = (-\frac{1}{2})^2
sin2θ+2sinθcosθ+cos2θ=14\sin^2\theta + 2\sin\theta\cos\theta + \cos^2\theta = \frac{1}{4}
sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 であるから、
1+2sinθcosθ=141 + 2\sin\theta\cos\theta = \frac{1}{4}
2sinθcosθ=141=342\sin\theta\cos\theta = \frac{1}{4} - 1 = -\frac{3}{4}
sinθcosθ=38\sin\theta\cos\theta = -\frac{3}{8}

3. 最終的な答え

(1)
sin(8π/3) = √3 / 2
cos(8π/3) = -1 / 2
tan(8π/3) = -√3
(2)
sinθcosθ = -3 / 8

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