三角形ABCにおいて、$a=4, b=3, c=2$のとき、$\cos A = \frac{\boxed{オ}}{\boxed{カ}}$、$\sin A = \frac{\sqrt{\boxed{キク}}}{\boxed{ケ}}$であるから、面積は$\boxed{コサシ}$である。空欄を埋めよ。

幾何学三角形余弦定理三角比面積正弦定理
2025/6/7

1. 問題の内容

三角形ABCにおいて、a=4,b=3,c=2a=4, b=3, c=2のとき、cosA=\cos A = \frac{\boxed{オ}}{\boxed{カ}}sinA=キク\sin A = \frac{\sqrt{\boxed{キク}}}{\boxed{ケ}}であるから、面積はコサシ\boxed{コサシ}である。空欄を埋めよ。

2. 解き方の手順

まず、余弦定理を用いてcosA\cos Aを求める。余弦定理は、a2=b2+c22bccosAa^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos Aである。
この式を変形してcosA\cos Aについて解くと、cosA=b2+c2a22bc\cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}となる。
与えられた値を代入すると、cosA=32+2242232=9+41612=312=14\cos A = \frac{3^2 + 2^2 - 4^2}{2 \cdot 3 \cdot 2} = \frac{9 + 4 - 16}{12} = \frac{-3}{12} = -\frac{1}{4}となる。
よって、=1,=4\boxed{オ} = -1, \boxed{カ} = 4である。
次に、sinA\sin Aを求める。sin2A+cos2A=1\sin^2 A + \cos^2 A = 1の関係を利用する。
sin2A=1cos2A=1(14)2=1116=1516\sin^2 A = 1 - \cos^2 A = 1 - \left(-\frac{1}{4}\right)^2 = 1 - \frac{1}{16} = \frac{15}{16}
sinA=1516=154\sin A = \sqrt{\frac{15}{16}} = \frac{\sqrt{15}}{4} (ただし、sinA>0\sin A > 0とする)
よって、キク=15,=4\boxed{キク} = 15, \boxed{ケ} = 4である。
最後に、三角形の面積を求める。面積Sは、S=12bcsinAS = \frac{1}{2}bc\sin Aで求められる。
与えられた値を代入すると、S=1232154=6158=3154S = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 2 \cdot \frac{\sqrt{15}}{4} = \frac{6\sqrt{15}}{8} = \frac{3\sqrt{15}}{4}である。
よって、コサシ=3154\boxed{コサシ} = \frac{3\sqrt{15}}{4}となる。

3. 最終的な答え

cosA=14\cos A = \frac{-1}{4}
sinA=154\sin A = \frac{\sqrt{15}}{4}
面積 = 3154\frac{3\sqrt{15}}{4}

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