日本大学/2026年度/N方式第1期

II日本大学 2026年 数学 第II問解答・解説

三角関数

1問題

日本大学2026年度第II問
次の 11〜5454 の1つ1つには、00から99までの数字または負の符号 −- のいずれかが入る。それらを解答用紙の 11〜5454 にマークして答えなさい。ただし、分数はすべて既約分数で答え、負の分数のときは符号を分子につけなさい。また、根号の中の数は最も小さい自然数を用いて答えなさい。 
π2<θ<π\frac{\pi}{2}<\theta<\pi であり、tan⁡θ=−43\tan\theta=-\frac{4}{3} とする。 

(1) tan⁡θ2=014\tan\frac{\theta}{2}=\boxed{\phantom{0}}_{\text{14}} である。 

(2) tan⁡3θ2=015016017\tan\frac{3\theta}{2}=\frac{\boxed{\phantom{0}}_{\text{15}}}{\boxed{\phantom{0}}_{\text{16}}\boxed{\phantom{0}}_{\text{17}}} である。

まずは自分で解いてみましょう。解けたら「答え」、詰まったら「解答」で確かめられます。

タイマー

15:00

2答え

答えを見る自分の答えと照らし合わせる
  • (1)
    tan⁡θ2=2\tan\frac{\theta}{2}=2
  • (2)
    tan⁡3θ2=211\tan\frac{3\theta}{2}=\frac{2}{11}

3解答

解答を見る途中式つきの解答

考え方

象限条件から三角比の符号を確定し、半角公式と正接の加法定理を順に適用した。

解答

π2<θ<π\frac{\pi}{2}<\theta<\pi なので θ\theta は第2象限にあり、tan⁡θ=−43\tan\theta=-\frac43 から sin⁡θ=45, cos⁡θ=−35\sin\theta=\frac45,\ \cos\theta=-\frac35 である。
(1) θ2\frac{\theta}{2} は第1象限にあるから、半角の公式より
tan⁡θ2=sin⁡θ1+cos⁡θ=451−35=2\tan\frac{\theta}{2}=\frac{\sin\theta}{1+\cos\theta} =\frac{\frac45}{1-\frac35}=2 となる。
(2) 加法定理を θ+θ2\theta+\frac{\theta}{2} に用いると
tan⁡3θ2=tan⁡θ+tan⁡θ21−tan⁡θtan⁡θ2=−43+21−(−43)⋅2=23113=211. \tan\frac{3\theta}{2} =\frac{\tan\theta+\tan\frac{\theta}{2}}{1-\tan\theta\tan\frac{\theta}{2}} =\frac{-\frac43+2}{1-(-\frac43)\cdot2} =\frac{\frac23}{\frac{11}{3}} =\frac{2}{11}.
分母は0でないので、この計算は定義される。

読み終えたら解答を閉じて、もう一度自分の手で解いてみましょう。

この問題で使う考え方

  • 三角関数の相互関係
  • 半角の公式
  • 三角関数の加法定理

答えと解答は AI で作成したものです。誤りに気づいたらお問い合わせから教えてください。

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