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98年センター過去問IIB大問1の[2]
こんにちは、 1998年の、数学IIBのセンター試験過去問を解いています。http://www.densu.jp/center/98center2bprob.pdf 大問1の[2]の(2)の問題なんですが、合成して、 f(θ)=√6cosθ+√2sinθ 条件より、0°≦θ≦90°より、 60°≦θ+60°≦150° から -√3/2≦sin(θ+60°)≦2√2 より、θ+60°=150°つまりθ=90°で最小値は単位円より、一番小さい値の-√3/2だと思ったのですが、答えは√2になっていました。 どうして、単位円を書くと、値が小さい-√3/2ではだめなんですか? 私の考え方って、ぜんぜん違うのですか?? 回答お願いします…
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> 私もcosの合成をすると回答にあったので、びっっくりして、 √6cosθ+√2sinθ =2√2{1/2・sinθ+√3/2・cosθ} =2√2{cos(π/3)sinθ+sin(π/3)cosθ} =2√2sin(θ+π/3) (加法定理より) 同様に √2cosθ-√6sinθ =2√2{1/2・cosθ-√3/2・sinθ} =2√2{cos(π/3)cosθ-sin(π/3)sinθ} =2√2cos(θ+π/3) (加法定理より) 合成公式っていうのは、加法定理を逆に(まとめる方向に)使っているだけなので、そこを理解すれば、自由に計算できるようになります(公式を覚えれば済むことですが)。 なお、sinの合成から、 √2cosθ-√6sinθ=-2√2sin(θ-π/6) とした後、公式 sin(θ)=-cos(θ+π/2) を使えば、 -2√2sin(θ-π/6)=2√2cos(θ+π/3) がいえます。cosの合成公式を知らなくても、これで導けます。 > 私の学校の先生方は、sinでないと合成はできないといっていました それは嘘です。教えなくてもよいことにはなっていると思いますが... 今では、sinによる合成公式の方だけを教える傾向にありますが、参考書によってはきちんと扱っているものもあります。いずれにせよ、加法定理から導けることを確認してみてください。 (ひょっとすると若い先生だと、本当に知らないのかもしれないが...) 老婆心ながら、1998年の問題では、弧度法(ラジアン)を数学IIで扱わないことになっていましたが、2006年以降では、弧度法が数学IIIから数学IIに移行していますので、必ず弧度法で解けるようにしておいてください。
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三角関数の合成(sinとcos→cos)の公式は http://www.suriken.com/knowledge/glossary/composition.html に載っています。 三角関数の合成の公式の導き方は http://members.jcom.home.ne.jp/dslender/kousiki/sankaku2.html に載っています。 これを使えばできると思います。
> 私の考え方って、ぜんぜん違うのですか?? まず、合成公式が正しく使えていないようですが、 f(θ)=2√2sin(θ+60°) 2√2 という部分を無視してはいけません。 それから、sin と cos について、正確に記憶していないのかも知れませんが、 60°≦θ+60°≦150° から、 1/2≦sin(θ+60°)≦1 です。 後は、自分でどうぞ。
補足
合成した式が、与式のままでしたね…すみません。 そうですね、sin、cosの値を間違えて書いていました。この問題はわかりました。ありがとうございました。 ところで、この問題のあとの、大問1の[2]の(3)ではcosの合成をしていますが、私の学校の先生方は、sinでないと合成はできないといっていました。私もcosの合成をすると回答にあったので、びっっくりして、全然わかりません。教えていただけませんか?