質問<2544>
「「三角関数と式の値」」
日付 2005/8/21
質問者 みやび


π≦θ≦2πとする。
sinθ+cosθ=-\(\frac{1}{2}\)のとき、sinθcosθ=アであるから、
sinθ-cosθ=イ、(si\(n^{2}\)θ)/(cosθ)-(co\(s^{2}\)θ)/(sinθ)=ウである。

答えはア=-\(\frac{3}{8}\)、イ=-(\(\sqrt{\quad}\)7)/2、ウ=(5\(\sqrt{\quad}\)7)/6なのですが、
解き方がわかりません。どなたかお願いします。。

★希望★完全解答★

お返事(武田)
日付 2005/8/24
回答者 武田


sinθ+cosθ=-\(\frac{1}{2}\) の両辺を2乗して、
(sinθ+cosθ)^2=(-\(\frac{1}{2}\))^2
si\(n^{2}\)θ+2sinθcosθ+co\(s^{2}\)θ=1/4
(si\(n^{2}\)θ+co\(s^{2}\)θ)+2sinθcosθ=1/4
1+2sinθcosθ=1/4
2sinθcosθ=-3/4
∴sinθcosθ=-3/8……(アの答)

sinθ-cosθを2乗すると、
(sinθ-cosθ)^2
=si\(n^{2}\)θ-2sinθcosθ+co\(s^{2}\)θ
=(si\(n^{2}\)θ+co\(s^{2}\)θ)-2sinθcosθ
=1-2sinθcosθ
=1-2(-3/8)
=1+3/4
=7/4
平方根より、
sinθ-cosθ=\(\pm\)\(\sqrt{\quad}\)7/2

π≦θ≦2πと(アの答)sinθcosθ=-3/8より、
3π/2<θ<2π(第4象限の角)
したがって、sinθ-cosθ<0
∴sinθ-cosθ=-\(\sqrt{\quad}\)7/2……(イの答)

(si\(n^{2}\)θ)/(cosθ)-(co\(s^{2}\)θ)/(sinθ)
=(si\(n^{3}\)θ-co\(s^{3}\)θ)/sinθcosθ
={(sinθ-cosθ)(si\(n^{2}\)θ+sinθcosθ+co\(s^{2}\)θ)}/sinθcosθ
={(-\(\sqrt{\quad}\)7/2)(1-3/8)}/(-3/8)
={(-\(\sqrt{\quad}\)7/2)(5/8)}/(-3/8)
=(-5\(\sqrt{\quad}\)7/16)/(-3/8)
=(-5\(\sqrt{\quad}\)7/16)・(8/-3)
=5\(\sqrt{\quad}\)7/6……(ウの答)