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関数

    s (id: 1473) (2022年12月5日18:48)
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    解き方を教えてください 答えは省略されていました

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月5日21:45)
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    本日の3問目はちょっと大変な問題みたいです。 難しいレベルの問題なのかな?模試の過去問とか? では、覚悟して読んでください。 直線は $ y=tx+t $ です。 これを円の方程式 $ x^2+y^2=1 $ に代入して頑張ってxの2次方程式の形に整理します。 $ (1+t^2)x^2+2t^2x+t^2-1=0 $ この方程式を解くのですが、そもそも点(-1,0)は交点ですから、この2次方程式はx=-1を解に持ちます。ですから因数分解出来て(x+1)というのがでるはず。というところから左辺は(x+1)で割り切れるから割って、もう一つの因数($ (1+t^2)x+(t^2-1)$ ) を得て、Pのx座標はこの因数=0より $ x= \dfrac{1-t^2}{1+t^2} $ 。これが(1)の答。計算で疲れますね。 ==(2)を書き換えました。方針大変換ですので前に書いたのを読んでいたら忘れてください。===== (2) $ \tan \theta + \tan \frac{\theta }{2} = 0 $ の$\tan \frac{\theta }{2}$ を$x$ と置くと、2倍角の公式から $ \tan \theta = \dfrac{2x}{1-x^2} $ になるので、条件は $ \dfrac{2x}{1-x^2} +x = 0 $ 。 これを解いて$x=0,\pm \sqrt{3} $ 。あとは三角関数の方程式 $ \tan{\frac{\theta}{2}} = 0,\pm \sqrt{3}  ( - \frac{\pi}{2} < \frac{\theta}{2} < \frac{\pi}{2} )$ を解きます。 $ \theta = 0, \pm \frac{2}{3} \pi $ このθのときの図を書けばPの座標は読み取れます。 答。Pの座標は(0,0),$ (- \dfrac{1}{2} , \dfrac{\sqrt{3}}{2} ), (- \dfrac{1}{2} , -\dfrac{\sqrt{3}}{2} )$ これだと(1)の答とは無関係ですね。出題者の方針としてはやはりcosθなどをtで表すやり方だったのかもしれませんので、これは別解かも。 方針は大丈夫なので、もし計算間違いがあったら教えてください。がんばってやってみてください。
    s (id: 1473) (2022年12月5日21:49)
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    ありがとうございます!(1)あってました

    s (id: 1473) (2022年12月5日22:02)
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    すいません(1)って分子が-t2乗-1になったんですけど上の式の-は分配する-ですか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月5日22:29)
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    ごめん、書き間違いです。直しました。先頭のマイナスをなくし、分子は1引くtの2乗です。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月5日22:33)
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    先頭にマイナスがついて分母は1+tの2乗、分子はtの2乗ー1という分数の先頭のマイナスを分子に分配して項の順を変えます。

    s (id: 1473) (2022年12月5日22:46)
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    (2)の二行目が分かりません

    s (id: 1473) (2022年12月5日22:55)
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    なぜ二倍角になるんですか?

    s (id: 1473) (2022年12月5日22:58)
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    先頭に2を掛けるのではなくθをそのまま二倍できるんですか?

    s (id: 1473) (2022年12月5日23:02)
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    またtanθをxと置くんじゃないんですか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月5日23:06)
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    ええと、θ/2をαとすればθ=2α。これでtan2αの公式が使えます。 tan2α=2tanα/(1-tan2乗α)ですから。 tanα=xとしましたのでそうなります。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月5日23:10)
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    tanθをxと置くとtanθ/2は半角の公式を使うことになってしまい、cosθがでてくるし、そもそもtanθ/2の2乗=という公式なので使いにくいのです。それでtanθ/2のほうをxと置くとtanθはxで表せるので便利だということです。

    s (id: 1473) (2022年12月5日23:13)
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    3分の2πって満たせてなくないですか?

    s (id: 1473) (2022年12月5日23:14)
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    ±3分のπじゃないんですか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月5日23:16)
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    tan(3分の2π)=ー√3,tanθ/2=tan(3分の1π)=√3だから、足すと0になってOKです。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月5日23:17)
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    θ/2=±3分のπですから、θ=±3分の2πになりますよ。

    s (id: 1473) (2022年12月5日23:24)
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    何とか理解できました! 本当にありがとうございます!

    s (id: 1473) (2022年12月5日23:28)
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    明日自分でもう一回解いてみます!

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月5日23:42)
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    よかったです。おやすみなさい。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月5日23:44)
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    たぶん作問者の失敗ですね。(2)だけで三角関数の問題として成立しますからね。かえって(1)があるおかげで引っ張られます。

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