問題11.3は、$y = \frac{3}{2} \cos \theta$ のグラフを描き、その周期を求める問題です。

解析学三角関数グラフ周期
2025/6/25

1. 問題の内容

問題11.3は、y=32cosθy = \frac{3}{2} \cos \theta のグラフを描き、その周期を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 基本となる関数 y=cosθy = \cos \theta のグラフを考えます。このグラフは、θ=0\theta = 0y=1y=1θ=π2\theta = \frac{\pi}{2}y=0y=0θ=π\theta = \piy=1y=-1θ=3π2\theta = \frac{3\pi}{2}y=0y=0θ=2π\theta = 2\piy=1y=1 となる周期 2π2\pi のグラフです。
(2) y=32cosθy = \frac{3}{2} \cos \theta のグラフは、y=cosθy = \cos \theta のグラフを yy 軸方向に 32\frac{3}{2} 倍に拡大したものです。 つまり、yy の最大値は 32\frac{3}{2}、最小値は 32-\frac{3}{2} となります。
(3) グラフを描画します。
- θ=0\theta = 0 のとき、y=32cos0=32y = \frac{3}{2} \cos 0 = \frac{3}{2}
- θ=π2\theta = \frac{\pi}{2} のとき、y=32cosπ2=0y = \frac{3}{2} \cos \frac{\pi}{2} = 0
- θ=π\theta = \pi のとき、y=32cosπ=32y = \frac{3}{2} \cos \pi = -\frac{3}{2}
- θ=3π2\theta = \frac{3\pi}{2} のとき、y=32cos3π2=0y = \frac{3}{2} \cos \frac{3\pi}{2} = 0
- θ=2π\theta = 2\pi のとき、y=32cos2π=32y = \frac{3}{2} \cos 2\pi = \frac{3}{2}
(4) 周期を求めます。cosθ\cos \theta の周期は 2π2\pi であり、y=32cosθy = \frac{3}{2} \cos \thetacosθ\cos \thetayy 軸方向に拡大しただけなので、周期は変わりません。したがって、周期は 2π2\pi です。

3. 最終的な答え

y=32cosθy = \frac{3}{2} \cos \theta のグラフ (略)
周期: 2π2\pi

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