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数学 高校生

数II 三角関数です。 xの変域がなぜ0≦x≦1なのですか。 単位円で考えてもわかりません。

基本例題 142 三角関数の最大 最小 (2) ・・・ 文字係数を含む 042-sino (10)の最大値をaの式で表せ。 y=2acos0+2-sin²0 指針 前ページの基本例題141 と同様に, 2次関数の最大最小問題に帰着させる。 y=x2+2ax+1 解答 CHART 三角関数の式の扱い 1 まず, cos の1種類の式で表し, cosxとおくと 変数のおき換え 変域が変わる に注意すると 2 0≤x≤1 したがって, 0≦x≦1における関数 y=x2+2ax+1の最大値を求める問題になる。 よって, 軸x=-α と区間 0≦x≦1の位置関係で,次のように場合を分ける。 軸が区間の [1] 中央より左側 [2] 中央と一致 [3] 中央より右側 y=2acos0+2-sin²0=2acos0+2-(1-cos20) =cos20+2acos 0+1 COS0=xとおくと y=x2+2ax+1 π BS1であるから 0≤x≤1 2 ① f(x)=x2+2ax+1とすると f(x)=(x+a)^+1-α² y=f(x)のグラフは下に凸の放物線で,軸は直線x=-α また、区間 ① の中央の値は 1/2 [1].y=f(x) f(0)=1, f(1)=2a+2 -a< すなわち - a>1/1/2のとき 2 最大値は f(1)=2a+2 [2] -a=1/12 すなわち -α= 最大値は f(0)=f(1)=1 1種類で表す sin cos の変身自在に sin²0+cos²0=1 a=- 11/12 のとき 13 -4> 1/12 すなわちa</1/23 のとき [3] 最大値は f(0)=1 よって a> - 1/23 のとき2a+2, as - 1/12 のとき1 am! 0 a 1 2 [2] `' y=f(x) 軸 0 1 軸 0 最大 最大 [3] \y=f(x) 最大 1 2 1 1 x 最大 1 1 00000 1 x 1-a1 2 基本 141 x sin²0+ cos²0=1 cose だけで表す。 xx の変域に要注意! ①の範囲における y=x2+2ax+1 の最大値 を求める。 <軸が, 区間 ① の中央より 左側。 軸が, 区間 ① の中央と一 致。 軸が, 区間 ① の中央より 右側。 答えでは, [2] と [3] をま とめた 223 41 23 三角関数の応用

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数学 高校生

三角関数 (2)の2〜5の個数が納得いきません。 グラフを書いて数えたら数が合わないのですがそこを教えていただきたいです。

重要 例題 144 二角方程式の解の個数 a は定数とする。 0 に関する方程式 sin20-cos0+α=0 について,次の問いに答 えよ。 ただし, 0≦0<2πとする。 (2) この方程式の解の個数をαの値の範囲によって調べよ。」 (1) この方程式が解をもつためのαの条件を求めよ。 x2+x-1-a=0 (-1≦x≦1) 指針 cos0=xとおいて, 方程式を整理すると 前ページと同じように考えてもよいが, 処理が煩雑に感じられる。 そこで ① 定数αの入った方程式f(x)=αの形に直してから処理に従い,定数aを右 辺に移項した x2+x-1=α の形で扱うと,関数 y=x²+x-1(-1≦x≦1)のグラフと直 線y=αの共有点の問題に帰着できる。 → 直線y=a を平行移動して,グラフとの共有点を調べる。 なお,(2) では x=-1, 1であるxに対して0はそれぞれ1個, 1<x<1であるxに対して0は2個あることに注意する。 解答 CS0=xとおくと, 0≦0 <2πから 方程式は (1-x2)-x+a=0 したがって x2+x-1=a f(x)=x^*+x-1とするとf(x)=(x+1/27) 2012/2 5 - (1) 求める条件は、-1≦x≦1の範囲で, 関数 y=f(x) の グラフと直線y=α が共有点をもつ条件と同じである。 よって、 右の図から -2 -≤a≤1 (2) 関数 y=f(x)のグラフと直線y=a の共有点を考えて, 求める解の個数は次のようになる。 -1≤x≤1 5 [] a<-2, 1<a のとき共有点はないから 0個 4' [2] a=- のとき, x=- 1/2から2個 5 4 [3] -> <a<-1のとき -¹<x<- 12/1₁ - 12/1<x れぞれ1個ずつあるから 4個 [6] <x<0 の範囲に共有点はそ [6]+ [5] [4]- [3]+ [2] [6] - [5] - [2] - [4]→ この解法の特長は, 放物線を 固定して, 考えることができ るところにある。 グラフをかくため基本形に。 iy=f(x) 1 0 y=a 1 -1 a=-1のとき, x= -1,0から 3個 1<a<1のとき, 0<x<1の範囲に共有点は1個あるから 2個 a=1のとき, x=1から 1個 YA 1 重要 143 O 5 12l 1 1x 定数αの値の範囲に [3] 225 4章 23 三角関数の応用

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