■問題
y=−3xとy=2xのなす角θを求めよ。ただし、0<θ<π/2とする。
↓三角方程式などの三角関数の問題の解き方がマスターできるテキストです↓
10秒でわかる高校数学2B「三角関数」の考え方
「久しぶりの三角関数、分かりやすく直感で問題の解く方向が分かり楽しかった」などのコメントいただいています。ありがとうございます!
■解答解説
2直線のなす角を求めるときは、タンジェントの加法定理を使います。
tanθ=y/xだから、タンジェントはx方向に1進んだときのyの増加量を表しています。
これはつまり直線の傾きと同じです。
今回の2直線はy=−3x,y=2xだから、tanα=−3,tanβ=2と置いてみます。
そして、2直線の傾きから2直線のなす角がわかるので、tan(α−β)を計算すると2直線のなす角がわかる。という流れです。
加法定理よりtan(α−β)=(tanα−tanβ)/(1+tanαtanβ)で、これにタンジェントの値を代入して計算します。
tan(α−β)=(−3−2)/(1−3×2)
=−5/(−5)
=1
よって、α−β=π/4
つまり2直線のなす角はπ/4となります。
次の問題→y=xとy=(2+√3)xのなす角θ
ちょっと応用問題→なす角がわかっていて、式を求める問題
◆関連項目
加法定理
三角関数まとめ
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ラベル:数学