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記事No.15667に関するスレッドです

三角関数の比較 / qwerty
三角関数と不等式の問題です。

不等式(tanx)^2≦(1+siny)/(1-siny)…?@について以下の答えよ。ただし、(-π/2)
(1)等式(tanx)^2-{(1+siny)/(1-siny)}={sin(2x-(π/2))-siny}/{(1-siny)(cosx)^2}
を示せ。

(2)不等式?@を満たす点(x,y)の存在範囲を図示せよ。


以上が問題です。(1)はわかりました。(2)は私は、x,yの存在範囲から、(1)の式の(1-siny)(cosx)^2>0となり、

sin(2x-(π/2))≦siny としました。

次にxの範囲で場合分けをして、
(i) 0<{2x-(π/2)}<(π/2)

(ii)-π≦{2x-(π/2)}≦0

(iii)(-3π/2)<{2x-(π/2)}<-π  としました。

(i),(ii)はともにわかりました。わからないのは(iii)です。
私は、結局sinの比較だから(i)と同じく{2x-(π/2)}≦yだと思ったのですが、答えは違うらしく、写真のようになってました。なぜ写真のように-2x-(π/2)とyを比較しなければいけないのでしょうか。教えてください。

長文失礼しました。

No.15667 - 2011/11/05(Sat) 17:51:56

Re: 三角関数の比較 / ヨッシー
2行目は、
不等式(tanx)^2≦(1+siny)/(1-siny)…?@について以下の答えよ。ただし、(-π/2)<x<π/2 ,0<y<(π/2)とする。

と書かれています。

No.15669 - 2011/11/05(Sat) 18:27:45

Re: 三角関数の比較 / qwerty
すいません。うち忘れました。x,yの範囲はそれぞれ

(-π/2)<x<π/2 ,0<y<(π/2)

です。

解説おねがいします。

No.15671 - 2011/11/05(Sat) 19:54:44

Re: 三角関数の比較 / ヨッシー
例えば、
 -3π/2<z<-π
の範囲にある角zと、
 0<y<π/2
の範囲にある角yについて、
 sinz≦siny
となる条件を考えます。
zは負の数、yは正の数なので、単純に z≦y では判定できません。
同様に π/2<z<π であっても、z≦y とはできません。
前者は「当たり前じゃん」、後者は「絶対ムリ」という式が出来るだけです。

0<z<π/2 のときは、そのまま、z≦y とできます。

では、
 -3π/2<z<-π
の範囲の角について、どうするかというと、
sinz=sinw となる、0<w<π/2 の範囲のwに置き換えて、
yと比較します。
 例えば、-225°→45°、-240°→60° という具合にです。
この変換は、-π とzとの差がwになるようにすればいいので、
 w=-π-z
となります。つまり、-π-z≦y となります。
z=2x-π/2 とおくと、
 -π-z=-2x-π/2
となるので、 -2x-π/2≦y ということになります。

図の、負の方向に 2x−π/2 となっているのがzで、
正の方向に -2x−π/2 となっているのが wに当たります。

No.15672 - 2011/11/05(Sat) 20:36:24

Re: 三角関数の比較 / ヨッシー
ちなみに、うち忘れではなく、半角の"<" を使ったために起こる現象です。
"<" の次に、a, b, x など、特定の文字が続くと、表示制御用
(たとえば <b>は太字)と見なされます。

No.15673 - 2011/11/05(Sat) 20:46:43