$\sin x = \frac{\sqrt{5}}{3}$ (ただし $0^\circ \le x \le 90^\circ$) のとき、$\cos x$, $\tan x$, $\cos 2x$ の値を求める問題です。

幾何学三角比三角関数cossintan加法定理
2025/3/26

1. 問題の内容

sinx=53\sin x = \frac{\sqrt{5}}{3} (ただし 0x900^\circ \le x \le 90^\circ) のとき、cosx\cos x, tanx\tan x, cos2x\cos 2x の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、sin2x+cos2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1 を利用して cosx\cos x を求めます。
cos2x=1sin2x=1(53)2=159=49\cos^2 x = 1 - \sin^2 x = 1 - (\frac{\sqrt{5}}{3})^2 = 1 - \frac{5}{9} = \frac{4}{9}
0x900^\circ \le x \le 90^\circ より cosx0\cos x \ge 0 なので、
cosx=49=23\cos x = \sqrt{\frac{4}{9}} = \frac{2}{3}
次に、tanx=sinxcosx\tan x = \frac{\sin x}{\cos x} を利用して tanx\tan x を求めます。
tanx=5323=52\tan x = \frac{\frac{\sqrt{5}}{3}}{\frac{2}{3}} = \frac{\sqrt{5}}{2}
最後に、cos2x=cos2xsin2x\cos 2x = \cos^2 x - \sin^2 x を利用して cos2x\cos 2x を求めます。
cos2x=(23)2(53)2=4959=19\cos 2x = (\frac{2}{3})^2 - (\frac{\sqrt{5}}{3})^2 = \frac{4}{9} - \frac{5}{9} = -\frac{1}{9}

3. 最終的な答え

cosx=23\cos x = \frac{2}{3}
tanx=52\tan x = \frac{\sqrt{5}}{2}
cos2x=19\cos 2x = -\frac{1}{9}

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