$y = \cos(\frac{\theta}{2} - \frac{\pi}{3})$ のグラフが、 $y = \cos \frac{\theta}{2}$ のグラフを $\theta$ 軸方向にどれだけ平行移動したものか、また、周期はいくらかを求める問題です。

解析学三角関数グラフ平行移動周期
2025/6/2

1. 問題の内容

y=cos(θ2π3)y = \cos(\frac{\theta}{2} - \frac{\pi}{3}) のグラフが、 y=cosθ2y = \cos \frac{\theta}{2} のグラフを θ\theta 軸方向にどれだけ平行移動したものか、また、周期はいくらかを求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、y=cos(θ2π3)y = \cos(\frac{\theta}{2} - \frac{\pi}{3}) を変形して、平行移動量が分かりやすい形にします。
θ2π3=12(θ2π3)\frac{\theta}{2} - \frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}(\theta - \frac{2\pi}{3}) と変形できるので、
y=cos(12(θ2π3))y = \cos(\frac{1}{2}(\theta - \frac{2\pi}{3})) となります。
これは、y=cosθ2y = \cos \frac{\theta}{2} のグラフをθ\theta軸方向に 2π3\frac{2\pi}{3} だけ平行移動したものです。
次に周期を求めます。y=cosθ2y = \cos \frac{\theta}{2} の周期は、cos\cos の引数が 2π2\pi 変化するときに1周期となるので、θ2=2π\frac{\theta}{2} = 2\pi となる θ\theta を求めます。
θ2=2π\frac{\theta}{2} = 2\pi より、θ=4π\theta = 4\pi となります。
したがって、y=cosθ2y = \cos \frac{\theta}{2} の周期は 4π4\pi です。
y=cos(θ2π3)y = \cos(\frac{\theta}{2} - \frac{\pi}{3}) は、y=cosθ2y = \cos \frac{\theta}{2} を平行移動しただけなので、周期は変わりません。

3. 最終的な答え

θ\theta 軸方向に 2π3\frac{2\pi}{3} だけ平行移動したものであり、周期は 4π4\pi である。

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