問題2の(1)と(2)について、$a$と$b$の値をそれぞれ求める。

幾何学三角比正弦定理余弦定理三角形
2025/6/23

1. 問題の内容

問題2の(1)と(2)について、aabbの値をそれぞれ求める。

2. 解き方の手順

(1)
C=1804530=105\angle C = 180^\circ - 45^\circ - 30^\circ = 105^\circ
正弦定理より、
asin45=1sin30\frac{a}{\sin{45^\circ}} = \frac{1}{\sin{30^\circ}}
a=sin45sin30=2212=2a = \frac{\sin{45^\circ}}{\sin{30^\circ}} = \frac{\frac{\sqrt{2}}{2}}{\frac{1}{2}} = \sqrt{2}
bsin105=1sin30\frac{b}{\sin{105^\circ}} = \frac{1}{\sin{30^\circ}}
sin105=sin(60+45)=sin60cos45+cos60sin45=3222+1222=6+24\sin{105^\circ} = \sin{(60^\circ+45^\circ)} = \sin{60^\circ}\cos{45^\circ} + \cos{60^\circ}\sin{45^\circ} = \frac{\sqrt{3}}{2}\frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{1}{2}\frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}
b=sin105sin30=6+2412=6+22b = \frac{\sin{105^\circ}}{\sin{30^\circ}} = \frac{\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}}{\frac{1}{2}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}
(2)
余弦定理より
a2=b2+222b2cos60a^2 = b^2 + 2^2 - 2\cdot b\cdot 2 \cos{60^\circ}
a2=b2+44b12a^2 = b^2 + 4 - 4b\cdot \frac{1}{2}
a2=b22b+4a^2 = b^2 - 2b + 4
正弦定理より
2sin60=bsin45\frac{2}{\sin{60^\circ}} = \frac{b}{\sin{45^\circ}}
b=2sin45sin60=22232=223=263b = \frac{2\sin{45^\circ}}{\sin{60^\circ}} = \frac{2\cdot\frac{\sqrt{2}}{2}}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{2\sqrt{2}}{\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{6}}{3}
また、
C=1804560=75\angle C = 180^\circ - 45^\circ - 60^\circ = 75^\circ
a=2sin45sin75sin60sin45a = \frac{2 \sin{45^\circ} \sin{75^\circ}}{\sin{60^\circ} \sin{45^\circ}}
asin60=2sin60\frac{a}{\sin{60^\circ}} = \frac{2}{\sin{60^\circ}}より、a=2a=2
a2=b22b+4a^2 = b^2 - 2b + 4に代入
4=b22b+44 = b^2 - 2b + 4
b22b=0b^2 - 2b = 0
b(b2)=0b(b-2) = 0
b=0b = 0またはb=2b=2
b=0b=0は不適
b=2b=2

3. 最終的な答え

(1) a=2a=\sqrt{2}, b=6+22b=\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}
(2) a=2a=2, b=263b = \frac{2\sqrt{6}}{3}
あるいは
(2) a=2a=2, b=2b=2

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