$\theta$ が鋭角で、$\tan \theta = \sqrt{2}$ のとき、$\sin \theta = \frac{オ}{カ}$、$\cos \theta = \frac{キ}{\sqrt{ク}}$ を求める問題です。

幾何学三角比tansincos鋭角
2025/5/31

1. 問題の内容

θ\theta が鋭角で、tanθ=2\tan \theta = \sqrt{2} のとき、sinθ=\sin \theta = \frac{オ}{カ}cosθ=\cos \theta = \frac{キ}{\sqrt{ク}} を求める問題です。

2. 解き方の手順

tanθ=2\tan \theta = \sqrt{2} より、sinθcosθ=2\frac{\sin \theta}{\cos \theta} = \sqrt{2} が成り立ちます。
sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1 の関係式を利用して、sinθ\sin \thetacosθ\cos \theta を求めます。
tanθ=2\tan \theta = \sqrt{2} のとき、tan2θ=2\tan^2 \theta = 2 となります。
1+tan2θ=1cos2θ1 + \tan^2 \theta = \frac{1}{\cos^2 \theta} の関係式より、
1+2=1cos2θ1 + 2 = \frac{1}{\cos^2 \theta}
cos2θ=13\cos^2 \theta = \frac{1}{3}
cosθ=±13\cos \theta = \pm \frac{1}{\sqrt{3}}
θ\theta は鋭角なので、cosθ>0\cos \theta > 0 より、
cosθ=13\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{3}}
したがって、=1キ = 1=3ク = 3 となります。
sinθ=tanθcosθ\sin \theta = \tan \theta \cos \theta より、
sinθ=213=23=63\sin \theta = \sqrt{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}}{3}
したがって、=6オ = \sqrt{6}=3カ = 3 となります。

3. 最終的な答え

sinθ=63\sin \theta = \frac{\sqrt{6}}{3}
cosθ=13\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{3}}
オ: 6\sqrt{6}
カ: 3
キ: 1
ク: 3

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