数学
高校生

この問題の解き方が何度解いても答えになりません☁  
どなたか教えて頂けませんか??ᵕ ᵕ̩̩‪
宜しくお願いします🌱 

間7 間 次の関数の最大値,最小値を求めよ。また,そのときのxの値も求めと よ。
(2) y=sinx +V3cosx (0ハ ×ハ«)

回答

参考です

y=sin{x}+√3・cos{x}

 三角比の合成をして

y=2・sin{x+(π/3)}

 0≦x≦π から、(π/3)≦x+(π/3)≦(4/3)π なので

  -√3/2≦sin{x+(π/3)≦1 で

  -√3≦2・sin{x+(π/3)≦2 

  ●-√3/2,2となるxの値を求めて

   x=πのとき、最小値が(-√3)

   x=π/6のとき、最大値が(2)

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まず,三角関数でその値域を求めたいときには,「①偏角をそろえる ②sin cos tanをそろえる」ということをするのです。そもそもsin と cosは性質の異なる関数なので,一緒くたにして扱うのは難しいです(複素数平面で極形式をやると少し例外です)。

というわけで,今回偏角はxでそろっていますから,sinとcosをどちらかに統一したいです。ここでは三角関数の合成をします。ちなみに,sinとcosの係数がそろっているときは和積の公式などが有用です。

次のwebサイトの記事がわかりやすいので,三角関数の合成そのものに関してはこちらを読んでください。
http://w3e.kanazawa-it.ac.jp/math/category/sankakukansuu/kahouteiri/henkan-tex.cgi?target=/math/category/sankakukansuu/kahouteiri/gouseikousiki.html

y = sin(x) + √3cos(x) = √(1+3)sin(x+30°) = 2sin(x+30°)
ここで,0 <= x <= 180°なので,30° <= x+30° <= 210°です。よって,単位円を描いてsin(x-30°)がどの範囲を動くかを考えて,
4*(-1/2) <= y <= 4*1
∴-2 <= y <= 4

(PCだと弧度法は書きにくいので度数で表しました)

定点通過

ごめんなさい,(x+30°)ではなく(x+60°)です...。
あと,4*(-1/2) <= y <= 4*1 は 2*(-2/1) <= y <= 2*1が正しく,30°と60°を間違えたので,結局
2*(-√3/2) <= y <= 2*1 ∴-√3 <= y <= 2
が正しいです。対応するxは単位円を描いて考えれば,最小となるのはx=π,最大となるのはx=π/6のときです。

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