質問<2752>2005/12/7
from=数勉
「座標変換」


(1)以下の座標変換をせよ。
   ①直交座標で表したとき(x,y)=(√3+1,√3-1)となる点を
    極座標(r,θ)で表せ。
    ただし、arccos,arcsin,arctanなどの逆三角関数の記号を用いずに
    表すこと。
   ②極座標で表したとき(r,θ)=(√5+1,π/10)となる点を
    直交座標(x,y)で表せ。
    ただし、cos,sin,tanの三角関数の記号を用いずに表すこと。

という2題がわかりません。
すいませんがご指導お願いします。

★希望★完全解答★

お便り2005/12/8
from=wakky


①は<質問1938>を参照してください。
なお、1938の回答でθを求める際に
私は単振動の合成を利用していますが
sinθ+cosθ=√(3/2)から
両辺を平方して
2sinθcosθ=1/2
sin2θ=1/2から
θ=(1/12)πとしてもいいと思います。

②
x=(√5+1)cos(π/10)
y=(√5+1)sin(π/10)
なので
要はsin(π/10)が分かればいいですね。
sin(π/10)を求めるには
いくつか方法がありますが
ここでは以下のとおり求めます。
概要だけにしておきます。
θ=π/10とおくと
3π/10=(π/2)-(2π/10)なので
cos3θ=sin2θ
三倍角の公式と倍角の公式から
4sin^2θ+sinθ-1=0が導かれます。
二次方程式の解の公式から
sinθ=(√5-1)/4


お便り2005/12/13
from=/で


私の師匠から、sin18度には頂角36度、底角72度の二等辺三角形と頂角108度、
底角36度の二等辺三角形を使う有名な求め方があると教えてもらいました。

図が書ければ分かり易いのですが、できないので説明を。

頂角36度、底角72度の二等辺三角形ABCの頂点Aから下ろした垂線の足をDとし、
AB=AC=b、BD=DC=aとする。
BCをC側にbだけ延長した点をEとすると(CE=b)、
三角形CEAはCA=CE=bの二等辺三角形で、頂角Cは108度、底角は36度になります。

まず、この図を書いてください。

すると、sin18度は、a/b なんですね。

ここで、三角形ABCと三角形EABが相似になっているので、対応する辺の比から、

	2a : b = b : (2a + b)

がわかります。あとは、計算だけなので、解けると思います。


お返事2005/12/13
from=武田


<1043>参照