$\theta$は鋭角で、$\tan(90^\circ - \theta) = \frac{1}{2}$のとき、$\sin\theta$と$\cos\theta$の値を求める問題です。

幾何学三角比三角関数tansincos余角の公式
2025/6/14

1. 問題の内容

θ\thetaは鋭角で、tan(90θ)=12\tan(90^\circ - \theta) = \frac{1}{2}のとき、sinθ\sin\thetacosθ\cos\thetaの値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、tan(90θ)=12\tan(90^\circ - \theta) = \frac{1}{2}という条件から、tan\tanの余角の公式を用いてtanθ\tan\thetaを求めます。
tan(90θ)=1tanθ\tan(90^\circ - \theta) = \frac{1}{\tan\theta}なので、
1tanθ=12\frac{1}{\tan\theta} = \frac{1}{2}
tanθ=2\tan\theta = 2
次に、tanθ\tan\thetaの値を使って、sinθ\sin\thetacosθ\cos\thetaを求めます。
tanθ=sinθcosθ\tan\theta = \frac{\sin\theta}{\cos\theta}なので、sinθ=2cosθ\sin\theta = 2\cos\thetaとなります。
また、sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1という関係式があります。
sinθ=2cosθ\sin\theta = 2\cos\thetaを代入すると、
(2cosθ)2+cos2θ=1(2\cos\theta)^2 + \cos^2\theta = 1
4cos2θ+cos2θ=14\cos^2\theta + \cos^2\theta = 1
5cos2θ=15\cos^2\theta = 1
cos2θ=15\cos^2\theta = \frac{1}{5}
θ\thetaは鋭角なので、cosθ>0\cos\theta > 0。よって、
cosθ=15=15=55\cos\theta = \sqrt{\frac{1}{5}} = \frac{1}{\sqrt{5}} = \frac{\sqrt{5}}{5}
sinθ=2cosθ\sin\theta = 2\cos\thetacosθ=55\cos\theta = \frac{\sqrt{5}}{5}を代入すると、
sinθ=255=255\sin\theta = 2 \cdot \frac{\sqrt{5}}{5} = \frac{2\sqrt{5}}{5}

3. 最終的な答え

sinθ=255\sin\theta = \frac{2\sqrt{5}}{5}
cosθ=55\cos\theta = \frac{\sqrt{5}}{5}

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