$\cos(\arcsin(\frac{2}{3}))$ の値を求めます。

解析学三角関数逆三角関数arcsincos
2025/5/28
## 問題2(1)

1. 問題の内容

cos(arcsin(23))\cos(\arcsin(\frac{2}{3})) の値を求めます。

2. 解き方の手順

θ=arcsin(23)\theta = \arcsin(\frac{2}{3}) とおきます。
このとき、sin(θ)=23\sin(\theta) = \frac{2}{3} であり、π2θπ2-\frac{\pi}{2} \le \theta \le \frac{\pi}{2} を満たします。
cos2(θ)+sin2(θ)=1\cos^2(\theta) + \sin^2(\theta) = 1 を用いると、
cos2(θ)=1sin2(θ)=1(23)2=149=59\cos^2(\theta) = 1 - \sin^2(\theta) = 1 - (\frac{2}{3})^2 = 1 - \frac{4}{9} = \frac{5}{9}
となります。
したがって、cos(θ)=±59=±53\cos(\theta) = \pm \sqrt{\frac{5}{9}} = \pm \frac{\sqrt{5}}{3} です。
π2θπ2-\frac{\pi}{2} \le \theta \le \frac{\pi}{2} であるので、cos(θ)0\cos(\theta) \ge 0 です。
よって、cos(θ)=53\cos(\theta) = \frac{\sqrt{5}}{3} となります。

3. 最終的な答え

53\frac{\sqrt{5}}{3}
## 問題2(2)

1. 問題の内容

arcsin(cos(23))\arcsin(\cos(\frac{2}{3})) の値を求めます。

2. 解き方の手順

x=arcsin(cos(23))x = \arcsin(\cos(\frac{2}{3})) とおきます。
cos(23)=sin(π223)\cos(\frac{2}{3}) = \sin(\frac{\pi}{2} - \frac{2}{3}) と変形できます。
したがって、x=arcsin(sin(π223))x = \arcsin(\sin(\frac{\pi}{2} - \frac{2}{3})) です。
arcsin\arcsin の定義域は [π2,π2][-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}] なので、π2π223π2-\frac{\pi}{2} \le \frac{\pi}{2} - \frac{2}{3} \le \frac{\pi}{2} であることを確認します。
π2231.570.67=0.90\frac{\pi}{2} - \frac{2}{3} \approx 1.57 - 0.67 = 0.90 なので、条件を満たします。
よって、x=π223x = \frac{\pi}{2} - \frac{2}{3} です。

3. 最終的な答え

π223\frac{\pi}{2} - \frac{2}{3}

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