質問<1160>
「「いろいろな関数」」
日付 2003/3/28
質問者 さおり


z=co\(s^{x}\)+co\(s^{y}\)とする

(1)z=Acos2x+Bcos2y+Cの形に変形せよ。

(2)x+y=60°をみたして変化する時、z=Psin(2x+θ)+Qの形に変形し、
zの最大値、最小値を求めよ

お返事(武田)
日付 2003/3/30
回答者 武田


\(z=\cos ^{^{2}}x+\cos ^{^{2}}y\) のことですね。

(1)半角の公式 \(\cos ^{^{2}}\theta =\frac{1+\cos 2\theta }{2}\)  より、

\(z=\frac{1+\cos 2x}{2}+\frac{1+\cos 2y}{2}\)

\(=\frac{1}{2}\cos 2x+\frac{1}{2}\cos 2y+1\) ………(答)

 

(2)y=60°-xより、

\(z=\frac{1}{2}\cos 2x+\frac{1}{2}\cos (120^{^{\circ }}-2x)+1\)

加法定理より、

\(z=\frac{1}{2}\cos 2x+\frac{1}{2}(\frac{1}{2}\cos 2x+\frac{\sqrt{3}}{2}\sin 2x)+1\)

\(=\frac{\sqrt{3}}{4}\sin 2x+\frac{3}{4}\cos 2x+1\)

\(=\frac{\sqrt{3}}{2}(\frac{1}{2}\sin 2x+\frac{\sqrt{3}}{2}\cos 2x)+1\)

\(=\frac{\sqrt{3}}{2}\sin (2x+60^{^{\circ }})+1\) ………(答)

0°≦x≦60°より、

最大値
2x+60°=90°のとき、つまり、x=15°のとき、 \(\frac{\sqrt{3}}{2}+1\)

最小値

2x+60°=180°のとき、つまり、x=60°のとき、1