$\tan \theta = \sqrt{15}$ のとき、$\cos \theta$ の値を求める問題です。ただし、$\theta$ は鋭角です。

幾何学三角比tancos鋭角三角関数の相互関係
2025/3/27

1. 問題の内容

tanθ=15\tan \theta = \sqrt{15} のとき、cosθ\cos \theta の値を求める問題です。ただし、θ\theta は鋭角です。

2. 解き方の手順

θ\thetaは鋭角なので、tanθ\tan \theta, cosθ\cos \thetaは正の値です。
まず、tanθ\tan \thetacosθ\cos \theta の関係を求めるために、tanθ=sinθcosθ\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta} であることを利用します。
また、sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1 であることを利用します。
tanθ=15\tan \theta = \sqrt{15} なので、sinθcosθ=15\frac{\sin \theta}{\cos \theta} = \sqrt{15} となります。
よって、sinθ=15cosθ\sin \theta = \sqrt{15} \cos \theta となります。
これを sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1 に代入すると、
(15cosθ)2+cos2θ=1(\sqrt{15} \cos \theta)^2 + \cos^2 \theta = 1
15cos2θ+cos2θ=115 \cos^2 \theta + \cos^2 \theta = 1
16cos2θ=116 \cos^2 \theta = 1
cos2θ=116\cos^2 \theta = \frac{1}{16}
cosθ\cos \theta は正の値なので、
cosθ=116=14\cos \theta = \sqrt{\frac{1}{16}} = \frac{1}{4}

3. 最終的な答え

cosθ=14\cos \theta = \frac{1}{4}

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