三角関数の方程式
ここでは、
のような、
角度の部分が複雑な三角関数の方程式の解き方をみていきます。
問題
"0≦θ<2π"の範囲において、次の方程式を満たすθの値を求めなさい。
解法へのポイント
()の中が複雑な方程式が出題されたら、とにかく、()の中の角度をAと置き換えることを意識しましょう。
()の中の"θ−π/4"を、"
θ−π/4=A"と置き換えて考えてみます。すると
とスッキリし、簡単そうに見えますよね。
なぜAと置き換えるかというと、
計算を簡単にするためです。以前、因数分解の問題で、"
x⁴-16"を因数分解するときに使った手法と同じです。
"x⁴-16"では計算が面倒くさそうなので、x²をAとして
x⁴-16
=A²−16
=(A+4)(A-4)
=(x²+4)(x²-4)
=(x²+4)(x+2)(x-2)
と解いたのを覚えていますか?
式を簡単に解くための工夫ですね。
解答
"0≦θ<2π"なのでAの範囲は
となります。この範囲で式を満たすAの値は、次の2つです。
Aの値が出たからといってここで安心してはいけません。
求めなければならないのはθの値です。
なので、
この2つの式を解くと、
が求める答えとなります。