質問<311>2000/8/29
from=ミカ
「三角関数」


y=2(sinθ+cosθ)+2sinθcosθ-1
(0°≦θ<360°)のとき、次の問いに答えよ。
(1)sinθ+cosθ=xとおき、sinθcosθをxで表せ。
(2)yをxの関数として示せ。
(3)xの変域を求めよ。
(4)yの最大値、最小値と、そのときのθの値を求めよ。
この問題がわかる方、教えてください。


お返事2000/8/30
from=武田


問1
sinθ+cosθ=xより、両辺を2乗して
sin2 θ+2sinθcosθ+cos2 θ=x2 
sin2 θ+cos2 θ=1より、
1+2sinθcosθ=x2 
       x2 -1
∴sinθcosθ=──── ……(答)
        2

問2
y=2(sinθ+cosθ)+2sinθcosθ-1
 =2x+x2 -1-1
 =x2 +2x-2 ……(答)

問3
x=sinθ+cosθ
加法定理より、
x=√2(sinθcos45°+cosθsin45°)
 =√2sin(θ+45°)
-1≦sinθ≦1より、
-1≦sin(θ+45°)≦1
∴-√2≦x≦√2 ……(答)

問4
y=x2 +2x-2
 =(x+1)2 -3
頂点(-1,-3)

x=√2のとき、y=2+2√2-2=2√2
√2=√2sin(θ+45°)より、
sin(θ+45°)=1
0°≦θ<360°より、
θ+45°=90°
∴θ=45°
x=-1のとき、y=-3
-1=√2sin(θ+45°)より、
            1
sin(θ+45°)=-───
           √2
0°≦θ<360°より、
θ+45°=225°,315°
∴θ=180°,270°
したがって、
θ=45°のとき、最大値2√2
θ=180°,270°のとき、最小値-3 ……(答)