$\theta$が鈍角で、$\sin\theta \cos\theta = -\frac{1}{4}$ が成り立つとき、$\sin\theta - \cos\theta$ の値を求める問題です。

代数学三角関数三角恒等式鈍角sincos
2025/6/3

1. 問題の内容

θ\thetaが鈍角で、sinθcosθ=14\sin\theta \cos\theta = -\frac{1}{4} が成り立つとき、sinθcosθ\sin\theta - \cos\theta の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

sinθcosθ\sin\theta - \cos\theta の値を求めるために、まず (sinθcosθ)2(\sin\theta - \cos\theta)^2 を計算します。
(sinθcosθ)2=sin2θ2sinθcosθ+cos2θ(\sin\theta - \cos\theta)^2 = \sin^2\theta - 2\sin\theta\cos\theta + \cos^2\theta
三角関数の基本的な恒等式 sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 を用いると、
(sinθcosθ)2=12sinθcosθ(\sin\theta - \cos\theta)^2 = 1 - 2\sin\theta\cos\theta
問題文より sinθcosθ=14\sin\theta\cos\theta = -\frac{1}{4} なので、これを代入すると、
(sinθcosθ)2=12(14)=1+12=32(\sin\theta - \cos\theta)^2 = 1 - 2\left(-\frac{1}{4}\right) = 1 + \frac{1}{2} = \frac{3}{2}
したがって、sinθcosθ=±32=±62\sin\theta - \cos\theta = \pm\sqrt{\frac{3}{2}} = \pm\frac{\sqrt{6}}{2} となります。
θ\thetaが鈍角なので、π2<θ<π\frac{\pi}{2} < \theta < \pi です。
このとき、sinθ>0\sin\theta > 0 であり、cosθ<0\cos\theta < 0 です。
したがって、sinθcosθ>0\sin\theta - \cos\theta > 0 となります。
よって、sinθcosθ=62\sin\theta - \cos\theta = \frac{\sqrt{6}}{2} が答えとなります。

3. 最終的な答え

62\frac{\sqrt{6}}{2}

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