福田のわかった数学〜高校2年生082〜三角関数(21)18°系の三角比(2) - 質問解決D.B.(データベース)

福田のわかった数学〜高校2年生082〜三角関数(21)18°系の三角比(2)

問題文全文(内容文):
数学$\textrm{II}$ 三角関数(21) 18°系の三角比(2)
$0 \lt \theta \lt \frac{\pi}{2}, \cos2\theta=\cos3\theta$のとき
(1)$\theta$を求めよ。
(2)$\cos\theta$を求めよ。
単元: #数Ⅱ#三角関数#加法定理とその応用#数学(高校生)
指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
数学$\textrm{II}$ 三角関数(21) 18°系の三角比(2)
$0 \lt \theta \lt \frac{\pi}{2}, \cos2\theta=\cos3\theta$のとき
(1)$\theta$を求めよ。
(2)$\cos\theta$を求めよ。
投稿日:2021.11.30

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問題文全文(内容文):
(2)角θに関する方程式
$\cos 4θ=\cos θ(0\leqq θ\leqq \pi)$
について考える。①を満たすθは小さい方から順に
$θ=0,\frac{\boxed{キ}}{\boxed{ク}}\pi,\frac{\boxed{ケ}}{\boxed{コ}}\pi,\frac{\boxed{サ}}{\boxed{シ}}\pi$
の4つである。一方、θが①を満たすとき、$t=\cos θ$とおくとtは
$\boxed{ス}t^4 - \boxed{セ}t^2+\boxed{ソ}=t$
を満たす。$t=1,\cos \frac{\boxed{ケ}}{\boxed{コ}}\pi$は②の解なので、2次方程式
$\boxed{タ}t^2+\boxed{チ}t-1=0$
は$\cos \frac{\boxed{キ}}{\boxed{ク}}\pi,\cos \frac{\boxed{サ}}{\boxed{シ}}\pi$を解にもつ。これより、
$\cos \frac{\boxed{キ}}{\boxed{ク}}\pi=\frac{\sqrt{\boxed{ツ}}-\boxed{テ}}{\boxed{ト}},\cos \frac{\boxed{サ}}{\boxed{シ}}\pi=-\frac{\sqrt{\boxed{ツ}}+\boxed{テ}}{\boxed{ト}}$であることが分かる。
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指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
$\alpha=\frac{2\pi}{7}$とする。以下の問いに答えよ。
(1)$\cos4\alpha=\cos3\alpha$であることを示せ。
(2)$f(x)=8x^3+4x^2-4x-1$とするとき、$f(\cos\alpha)=0$が成り立つことを示せ。
(3)$\cos\alpha$は無理数であることを示せ。

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問題文全文(内容文):
(1) 1ラジアンとは、㋐のことである。
  ㋐に当てはまるものを、次の⓪~③のうちから一つ選べ。

  ⓪半径が1、面積が1の扇形の中心角の大きさ
  ①半径がx、面積が1の扇形の中心角の大きさ
  ②半径が1、張の長さが1の扇形の中心角の大きさ
  ③半径がx、弧の長さが1の扇形の中心角の大きさ


(2) 144°を弧度で表すと$\displaystyle \frac{㋑}{㋒}$xラジアンである。
  また、$\displaystyle \frac{23}{12}$xラジアンを度で表すと[エオカ]である。


(3) $\displaystyle \frac{x}{2}$≦θ≦xの範囲で2sin(θ+$\displaystyle \frac{π}{5}$)-2cos(θ+$\displaystyle \frac{π}{30}$=1を満たすθの値を求めよう。
  x=θ+$\displaystyle \frac{π}{5}$とおくと、①は2sin x-2cos(x-$\displaystyle \frac{π}{㋖}$=1と表せる。
  加法定理を用いると、この式はsin x-$\sqrt{ ㋗ }$cos x=1となる。

  さらに、三角関数の合成を用いるとsin(x-$\displaystyle \frac{π}{㋘}$)=$\displaystyle \frac{1}{㋙}$と変形できる。
  x=θ+$\displaystyle \frac{π}{5}$、$\displaystyle \frac{π}{2}$≦θ≦πだから、θ=$\displaystyle \frac{㋚㋛}{㋜㋝}$πである。
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