✨ 最佳解答 ✨
cos3θ=4cos³θ-3cosθ=-2cosθ
4cos³θ-cosθ=0
cosθ(4cos²θ-1)=0
cosθ=0 ①,4cos²θ-1=0 ②
①よりθ=π/2,3π/2
②よりcos²θ=1/4
cosθ=±1/2
θ=π/3,2π/3,4π/3,5π/3
したがって、θは①と②で求めたもの。
sinθ-cosθ=√2sin(θ-π/4)より、全てを√2で割ると
0<sin(θ-π/4)<√3/2
θ-π/4=αとおく。
ここで、0と√3/2をsinで表すと
sin0<sinα<sinπ/3
と
sinπ<sinα<sin2π/3
これを満たすαは
0<α<π/3,2π/3<α<πとなり、
αを戻すと
0<θ-π/4<π/3,2π/3<θ-π/4<π
よって求めるθの範囲は
π/4<θ<7π/12 ①
11π/12<θ<5π/4 ②
となるが、ここでといに示してあるθの範囲を考えると、θ<πなので②の範囲は
11π/12<θ<π ③となり、
求めるθの範囲は①と③となる。
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