一般角を考慮して、以下の方程式を満たす $\theta$ を求める問題です。 (1) $\sin \theta = \frac{1}{2}$ (2) $\tan \theta = \sqrt{3}$ (3) $\cos \theta = -\frac{\sqrt{3}}{2}$

解析学三角関数方程式一般角sincostan
2025/6/11

1. 問題の内容

一般角を考慮して、以下の方程式を満たす θ\theta を求める問題です。
(1) sinθ=12\sin \theta = \frac{1}{2}
(2) tanθ=3\tan \theta = \sqrt{3}
(3) cosθ=32\cos \theta = -\frac{\sqrt{3}}{2}

2. 解き方の手順

(1) sinθ=12\sin \theta = \frac{1}{2}の場合:
sinθ\sin \theta の値が 12\frac{1}{2} となる θ\theta を求めます。sinθ\sin \theta は周期 2π2\pi を持つため、一般角で表す必要があります。
sinπ6=12\sin \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2} および sin5π6=12\sin \frac{5\pi}{6} = \frac{1}{2} であるため、θ=π6+2nπ\theta = \frac{\pi}{6} + 2n\pi または θ=5π6+2nπ\theta = \frac{5\pi}{6} + 2n\pinnは整数)となります。
(2) tanθ=3\tan \theta = \sqrt{3}の場合:
tanθ\tan \theta の値が 3\sqrt{3} となる θ\theta を求めます。tanθ\tan \theta は周期 π\pi を持つため、一般角で表す必要があります。
tanπ3=3\tan \frac{\pi}{3} = \sqrt{3} であるため、θ=π3+nπ\theta = \frac{\pi}{3} + n\pinnは整数)となります。
(3) cosθ=32\cos \theta = -\frac{\sqrt{3}}{2}の場合:
cosθ\cos \theta の値が 32-\frac{\sqrt{3}}{2} となる θ\theta を求めます。cosθ\cos \theta は周期 2π2\pi を持つため、一般角で表す必要があります。
cos5π6=32\cos \frac{5\pi}{6} = -\frac{\sqrt{3}}{2} および cos7π6=32\cos \frac{7\pi}{6} = -\frac{\sqrt{3}}{2} であるため、θ=5π6+2nπ\theta = \frac{5\pi}{6} + 2n\pi または θ=7π6+2nπ\theta = \frac{7\pi}{6} + 2n\pinnは整数)となります。

3. 最終的な答え

(1) θ=π6+2nπ\theta = \frac{\pi}{6} + 2n\pi, 5π6+2nπ\frac{5\pi}{6} + 2n\pi (nnは整数)
(2) θ=π3+nπ\theta = \frac{\pi}{3} + n\pi (nnは整数)
(3) θ=5π6+2nπ\theta = \frac{5\pi}{6} + 2n\pi, 7π6+2nπ\frac{7\pi}{6} + 2n\pi (nnは整数)

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