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記事No.40876に関するスレッドです

三角関数 / しみず
このアの問題がわかりません。
答えは右が最小値 真ん中が最大値です。
よろしくお願いします。

No.40850 - 2016/12/16(Fri) 16:09:14

Re: 三角関数 / X
加法定理により
sin{(A+B)/2}=sin(A/2)cos(B/2)+cos(A/2)sin(B/2)
∴sin(A/2)+sin(B/2)-sin{(A+B)/2}
=sin(A/2){1-cos(B/2)}+{1-cos(A/2)}sin(B/2)
となるので
A,BがA≠Bである鋭角 (P)
であることから
sin(A/2)+sin(B/2)-sin{(A+B)/2}>0
∴sin(A/2)+sin(B/2)>sin{(A+B)/2} (A)
一方、和積の公式により
(sinA+sinB)/2=sin{(A+B)/2}cos{(A-B)/2}
∴sin{(A+B)/2}-(sinA+sinB)/2
={1-cos{(A-B)/2}}sin{(A+B)/2} (B)
(P)より
0<A<π/2,0<B<π/2,A-B≠0
∴-π/4<(A-B)/2<0,0<(A-B)/2<π/4
よって(B)より
sin{(A+B)/2}-(sinA+sinB)/2>0
∴sin{(A+B)/2}>(sinA+sinB)/2 (B)'
(A)(B)'により
最小値は(sinA+sinB)/2
最大値はsin(A/2)+sin(B/2)

No.40859 - 2016/12/16(Fri) 21:17:48

Re: 三角関数 / しみず
詳しい説明ありがとうございました。
理解できました

No.40860 - 2016/12/16(Fri) 21:20:28

Re: 三角関数 / noname
次の様に考えてもよいです.


[別解]
三角関数sin(x)の0≦x≦πでのグラフは上に凸である.よって,下図を参考にすると2点R,R'のy座標を比べることにより

(sin(A)+sin(B))/2≦sin((A+B)/2)

が成立する.一方,A,Bは鋭角であるからsin(A/2),sin(B/2),cos(A/2),cos(B/2)はどれも0と1の間にある実数である.よって,このことと三角関数の加法定理を用いると

sin((A+B)/2)=sin(A/2)cos(B/2)+cos(A/2)sin(B/2)≦sin(A/2)+sin(B/2).

以上により,

(sin(A)+sin(B))/2≦sin((A+B)/2)≦sin(A/2)+sin(B/2)

が成り立つ.したがって,最大値はsin(A/2)+sin(B/2),最小値は(sin(A)+sin(B))/2である.

No.40876 - 2016/12/17(Sat) 16:38:25