(1) $\cos\frac{\pi}{3}$ と $\sin\frac{\pi}{3}$ の値を求め、さらに $n < \frac{\pi}{3} < n+1$ を満たす整数 $n$ の値を求める。 (2) $\frac{1}{2}$、$\cos 1$、$\cos 2$ の大小関係を求める。

解析学三角関数角度ラジアン大小比較
2025/6/2

1. 問題の内容

(1) cosπ3\cos\frac{\pi}{3}sinπ3\sin\frac{\pi}{3} の値を求め、さらに n<π3<n+1n < \frac{\pi}{3} < n+1 を満たす整数 nn の値を求める。
(2) 12\frac{1}{2}cos1\cos 1cos2\cos 2 の大小関係を求める。

2. 解き方の手順

(1)
* cosπ3\cos\frac{\pi}{3} の値を求める。π3\frac{\pi}{3} は 60° なので、cosπ3=12\cos\frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}
* sinπ3\sin\frac{\pi}{3} の値を求める。π3\frac{\pi}{3} は 60° なので、sinπ3=32\sin\frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}
* π=3.14\pi = 3.14 より、π3=3.1431.047\frac{\pi}{3} = \frac{3.14}{3} \approx 1.047 である。よって、n<π3<n+1n < \frac{\pi}{3} < n+1 を満たす整数 nnn=1n = 1 である。
(2)
* cos1\cos 1cos2\cos 2 の値を考える。ここで、角度の単位はラジアンである。
* 11 ラジアンは約 57.3° であり、22 ラジアンは約 114.6° である。
* cos1\cos 1 は正の値であり、cos2\cos 2 は負の値である。また、cos1\cos 1 は約 cos57.3\cos 57.3^\circ であり、cos2\cos 2 は約 cos114.6\cos 114.6^\circ である。
* cos1\cos 1 の値は cos60=12\cos 60^{\circ} = \frac{1}{2} より少し小さい程度であり、12\frac{1}{2} より大きい。
* したがって、cos2<12<cos1\cos 2 < \frac{1}{2} < \cos 1 となる。

3. 最終的な答え

(1)
* cosπ3=12\cos\frac{\pi}{3} = \frac{1}{2} (選択肢①)
* sinπ3=32\sin\frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2} (選択肢③)
* n=1n = 1
(2)
* cos2<12<cos1\cos 2 < \frac{1}{2} < \cos 1 (選択肢⑥)

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