右図のようなロボットアームがある。 アーム
OPはOを中心に, アーム PQはPを中心にい
ずれも反時計回りに回転する。 アームの長さ
はOP=2, PQ=1である。 時刻 t における図の
アームの回転角度 α, B は α = rt, B=katで
ある。ただし,kは自然数とする。
以下,0を原点とする座標平面を考える。
O
t=0のときの2点P, Qの座標は,それぞれ
A (2,0), B(3,0)であり,時刻 t におけるP,Qの座標は
P(2 cos a, 2 sin a)
Q (2 cosa + cos(a+β), 2 sinα+sin (a+ß))
である。
P
A
B
tが 0≦t≦3 の範囲を動くとき,直線 OAと直線OQ が垂直になる回数,すなわち
Qのx座標が0になるtの値の個数を求めよう。
(1) k=1とする。 Qのx座標が0となるのは
アイ +. ウ
COS πt=
I
のときであるから,直線 OA と直線OQ が垂直になる回数はオ回である。
(2)k=2とする。 30=20+0 であることと加法定理を用いると
cos 30=
3
cos-
キ
COS
であることから, Qのx座標が0となるのは
クケ
サ
COS πt=
ス
コ
シ
のときであるから, 直線 OA と直線 OQ が垂直になる回数は
このうち、最も大きいtの値は
である。
回である。
三角関数