高校数学[総目次]

数学Ⅱ 第4章 三角関数

  スライド ノート 問題
1. 一般角と弧度法      
2. 一般角の三角関数      
3. 三角関数の性質      
4. 三角関数のグラフ      
5. 三角関数の加法定理      
6. 三角関数の種々の公式      
7. 三角関数の合成      
8. 三角関数の応用      

6.三角関数の種々の公式

演習問題

問題1【基本】
$0 < \theta < \dfrac{\pi}{2}$,かつ $\cos \theta = \dfrac{3}{5}$ のとき、次の値を2倍角の公式を用いて求めよ。
(1) $\sin 2\theta$
(2) $\cos 2\theta$
(3) $\tan 2\theta$

問題2【基本】
$\pi < \theta < \dfrac32\pi$,かつ $\cos\theta = -\dfrac{12}{13}$ のとき,次の値を半角の公式を用いて求めよ.
(1) $\sin \dfrac{\theta}{2}$

(2) $\cos \dfrac{\theta}{2}$

(3) $\tan \dfrac{\theta}{2}$

問題3【基本】
次の積を積和公式で表し,値を求めよ.\[\cos45^\circ \sin15^\circ\]

問題1【基本】

$0 < \theta < \dfrac{\pi}{2}$,かつ $\cos \theta = \dfrac{3}{5}$ のとき、次の値を2倍角の公式を用いて求めよ。
(1) $\sin 2\theta$
(2) $\cos 2\theta$
(3) $\tan 2\theta$

解答

(1) $\sin 2\theta$
$0 < \theta < \pi/2$ より $\sin\theta>0$ であるから,
\[\sin \theta = \sqrt{1 – \cos^2 \theta} = \sqrt{1 – \left(\dfrac{3}{5}\right)^2} = \dfrac{4}{5}\]

従って、2倍角の公式 $\sin 2\theta = 2 \sin \theta \cos \theta$ より

\[\sin 2\theta = 2 \times \dfrac{4}{5} \times \dfrac{3}{5} = \dfrac{24}{25}\]

(2) $\cos 2\theta$
\[\cos 2\theta = 2 \cos^2 \theta – 1 = 2 \times \left(\dfrac{3}{5}\right)^2 – 1 = -\dfrac{7}{25}\]

(3) $\tan 2\theta$
\[\tan \theta = \dfrac{\sin \theta}{\cos \theta} = \dfrac{\frac45}{\frac35} = \dfrac{4}{3}\]

\[\tan 2\theta = \dfrac{2 \tan \theta}{1 – \tan^2 \theta} = \dfrac{2\times \frac{4}{3}}{1 – \left(\frac{4}{3}\right)^2} = -\dfrac{24}{7}\]

問題2【基本】

$\pi < \theta < \dfrac32\pi$,かつ $\cos\theta = -\dfrac{12}{13}$ のとき,次の値を半角の公式を用いて求めよ.
(1) $\sin \dfrac{\theta}{2}$

(2) $\cos \dfrac{\theta}{2}$

(3) $\tan \dfrac{\theta}{2}$

解答