【数Ⅱ】三角関数:加法定理の利用 - 質問解決D.B.(データベース)

【数Ⅱ】三角関数:加法定理の利用

問題文全文(内容文):
$\sinx - \siny =\dfrac{1}{2} , \cosx - \cosy =\dfrac{1}{3}$ , のとき、$\cos (x-y)$ の値を求めなさい。
チャプター:

0:00 オープニング
0:18 問題の分析と方針
1:13 計算式の作り方
3:06 式の整理の仕方
5:38 まとめ

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: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
$\sinx - \siny =\dfrac{1}{2} , \cosx - \cosy =\dfrac{1}{3}$ , のとき、$\cos (x-y)$ の値を求めなさい。
投稿日:2021.06.26

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問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{1}}$[1](1)次の問題Aについて考えよう。
問題A 関数$y=\sin\theta+\sqrt3\cos\theta (0 \leqq \theta \leqq \frac{\pi}{2})$の最大値を求めよ。

$\sin\frac{\pi}{\boxed{ア}}=\frac{\sqrt3}{2}, \cos\frac{\pi}{\boxed{ア}}=\frac{1}{2}$ であるから、三角関数の合成により
$y=\boxed{イ}\sin(\theta+\frac{\pi}{\boxed{ア}})$
と変形できる。よって、yは$\theta=\frac{\pi}{\boxed{ウ}}$で最大値$\boxed{エ}$をとる。

(2)pを定数とし、次の問題Bについて考えよう。
問題B 関数$y=\sin\theta+p\cos\theta (0 \leqq \theta \leqq \frac{\pi}{2})$の最大値を求めよ。
$(\textrm{i})p=0$のとき、yは$\theta=\frac{\pi}{\boxed{オ}}$で最大値$\boxed{カ}$をとる。

$(\textrm{ii})p \gt 0$のときは、加法定理$\cos(\theta-\alpha)=\cos\theta\cos\alpha+\sin\theta\sin\alpha$を用いると
$y=\sin\theta+p\cos\theta=\sqrt{\boxed{キ}}\cos(\theta-\alpha)$

と表すことができる。ただし$\alphaは\sin\alpha=\frac{\boxed{ク}}{\sqrt{\boxed{キ}}}, \cos\alpha=\frac{\boxed{ケ}}{\sqrt{\boxed{キ}}}, 0 \lt \alpha \lt \frac{\pi}{2}$

を満たすものとする。このとき、yは$\theta=\boxed{コ}$で最大値$\sqrt{\boxed{サ}}$をとる。

$(\textrm{iii})p \lt 0$のとき、$y$は$\theta=\boxed{シ}$で最大値$\sqrt{\boxed{ス}}$をとる。

$\boxed{キ}~\boxed{ケ}、\boxed{サ}、\boxed{ス}$の解答群
⓪-1   ①1   ②-p   ③p   \\
④1-p   ⑤1+p   ⑥-p^2   ⑦p^2   ⑧1-p^2   \\
⑨1+p^2   ⓐ(1-p)^2   ⓑ(1+p^2)   \\

$\boxed{コ}、\boxed{シ}$の解答群
⓪$0$    ①$\alpha$    ②$\frac{\pi}{2}$

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①$2 \cos 2x+1=4\sin x$

②$\sin2x=\cos x$
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(2)$\alpha=18°$のとき次の等式を示せ。
$\cos\alpha\cos3\alpha\cos7\alpha\cos9\alpha=\frac{5}{16}$
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$0 \leqq \theta \lt 2π$のとき、次の方程式を解こう。

①$\sin (\theta +\displaystyle \frac{π}{6})=\displaystyle \frac{\sqrt{ 3 }}{2}$

②$\cos(\theta-\displaystyle \frac{π}{4})=\displaystyle \frac{\sqrt{ 3 }}{2}$

③$\sin (2\theta-\displaystyle \frac{π}{3})=\displaystyle \frac{\sqrt{ 3 }}{2}$
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