関数 $y = \sin \theta$ と $y = \tan \theta$ のグラフが与えられている。グラフ中の目盛り A から J の値を求める。

解析学三角関数グラフsintan周期グラフの読み取り
2025/6/24

1. 問題の内容

関数 y=sinθy = \sin \thetay=tanθy = \tan \theta のグラフが与えられている。グラフ中の目盛り A から J の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、y=sinθy = \sin \theta のグラフから A, B, C, D, E, F の値を求める。
* A は y=sinθy = \sin \theta の最大値なので、A=1A = 1
* y=sinθy = \sin \theta のグラフにおいて、横軸の値が 54π\frac{5}{4}\pi のとき、y=sin(54π)=22y = \sin(\frac{5}{4}\pi) = -\frac{\sqrt{2}}{2}。グラフから、D は sinθ\sin \theta1/21/2 になるときのθ\thetaの値である。sinθ=1/2\sin \theta = 1/2 となる θ\thetaθ=π6\theta = \frac{\pi}{6} なので、D=π6D = \frac{\pi}{6}
* E は sinθ\sin \theta1/21/2 になるときのθ\thetaの値である。sinθ=1/2\sin \theta = 1/2 となる θ\thetaθ=5π6\theta = \frac{5\pi}{6} なので、E=5π6E = \frac{5\pi}{6}
* sinθ\sin \theta の周期は 2π2\piなので、CはB+2πB+2\piとなる。DとEの中点がBなので、B=πB=\pi。よって、C=3πC=3\piとなる。
* Oは原点なので、O=0O=0
* Fはy=sinθy = \sin \theta の最小値なので、F=1F = -1
次に、y=tanθy = \tan \theta のグラフから I, G, H, J の値を求める。
* 横軸の値が π4\frac{\pi}{4} のとき、tan(π4)=1\tan (\frac{\pi}{4}) = 1 なので、G=1G = 1。よって、I=1I = 1
* tanθ\tan \thetaθ=π2\theta = \frac{\pi}{2} で定義されないので、H は π2\frac{\pi}{2} である。
* tanθ\tan \theta の周期は π\piなので、J は H+πH+\piとなる。よって、J=3π2J=\frac{3\pi}{2}

3. 最終的な答え

* A = 1
* B = π\pi
* C = 3π3\pi
* D = π6\frac{\pi}{6}
* E = 5π6\frac{5\pi}{6}
* F = -1
* G = 1
* H = π2\frac{\pi}{2}
* I = 1
* J = 3π2\frac{3\pi}{2}

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