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自治医科大学/2012年度

自治医科大学 2012年 数学 第7問解答・解説

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1問題

自治医科大学2012年度第7問

sin⁡α=35\displaystyle \sin\alpha=\frac{3}{5},sin⁡β=45\displaystyle \sin\beta=\frac{4}{5}(0<α<π2\displaystyle 0<\alpha<\frac{\pi}{2},π2<β<π\displaystyle \frac{\pi}{2}<\beta<\pi)のとき,cos⁡(α+β)=γ\cos(\alpha+\beta)=\gamma となる。25(γ+1)25(\gamma+1) の値を求めよ。

選択肢:ア:0,カ:1,サ:2,タ:3,ナ:4,ハ:5,マ:6,ヤ:7,ラ:8,ワ:9。

まずは自分で解いてみましょう。詰まったら「考え方」、解けたら「答え」で確かめられます。

2考え方

考え方を見る解き方の方針だけを確かめる

象限から三角比の符号を定め、余弦の加法定理で計算した。

3答え

答えを見る自分の答えと照らし合わせる
  • 1 (カ\mathrm{カ})

4解答

解答を見る途中式つきの解答

sin⁡α=35\displaystyle \sin\alpha=\frac35 かつ α\alpha は第1象限なので、cos⁡α=45\displaystyle \cos\alpha=\frac45。また sin⁡β=45\displaystyle \sin\beta=\frac45 かつ β\beta は第2象限なので、cos⁡β=−35\displaystyle \cos\beta=-\frac35 である。加法定理から γ=cos⁡(α+β)=45(−35)−35⋅45=−2425\displaystyle \gamma=\cos(\alpha+\beta)=\frac45\left(-\frac35\right)-\frac35\cdot\frac45=-\frac{24}{25}。したがって 25(γ+1)=25(1−2425)=1\displaystyle 25(\gamma+1)=25\left(1-\frac{24}{25}\right)=1。選択肢は共通指示の通り、ア=0、カ=1、サ=2、タ=3、ナ=4、ハ=5、マ=6、ヤ=7、ラ=8、ワ=9である。したがって答えはカである。

この問題で使う考え方

  • 三角比と相互関係
  • 鈍角の三角比
  • 三角関数の加法定理

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