与えられた三角方程式を解く問題です。方程式は、$2\cos^2\theta + \sin\theta - 2 = 0$ です。

解析学三角関数三角方程式解法sincos恒等式
2025/6/22

1. 問題の内容

与えられた三角方程式を解く問題です。方程式は、2cos2θ+sinθ2=02\cos^2\theta + \sin\theta - 2 = 0 です。

2. 解き方の手順

まず、三角関数の恒等式 cos2θ=1sin2θ\cos^2\theta = 1 - \sin^2\theta を用いて、方程式を sinθ\sin\theta だけの式に書き換えます。
2(1sin2θ)+sinθ2=02(1 - \sin^2\theta) + \sin\theta - 2 = 0
展開して整理すると、
22sin2θ+sinθ2=02 - 2\sin^2\theta + \sin\theta - 2 = 0
2sin2θ+sinθ=0-2\sin^2\theta + \sin\theta = 0
sinθ\sin\theta でくくると、
sinθ(2sinθ+1)=0\sin\theta(-2\sin\theta + 1) = 0
したがって、sinθ=0\sin\theta = 0 または 2sinθ+1=0-2\sin\theta + 1 = 0 が成り立ちます。
sinθ=0\sin\theta = 0 の場合、θ=nπ\theta = n\pinn は整数)となります。
2sinθ+1=0-2\sin\theta + 1 = 0 の場合、sinθ=12\sin\theta = \frac{1}{2} となります。sinθ=12\sin\theta = \frac{1}{2} を満たす θ\theta は、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。

3. 最終的な答え

θ=nπ\theta = n\pi, θ=π6+2nπ\theta = \frac{\pi}{6} + 2n\pi, θ=5π6+2nπ\theta = \frac{5\pi}{6} + 2n\pinn は整数)

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