質問<3787>2010/6/2
from=一
「微分積分」


英文なのですが、どなたか解答方法を詳しく教えてくださいませんか?問題は3問です。the inverse trig functionsを計算機を使って答えを出さないでください。
1)Evaluate the expression by sketching a triangle
#Enter answer as an exact value (i.e., a fraction...AND, all fractions must be reduced).:
tan(1/2 sin^(-1)96/265)
2)Evaluate the following (assume initial angels are in Quadrant-I)
#(Answer should be exact and all fractions should be reduced.) 
cos(2tan^(-1) (47/18))
3)Find the exact value of the expression:
sin^(-1)(sin(-240868/45 pi))

★希望★完全解答★

お便り2010/11/16
from=平 昭


 こんばんは。これは、英語が読めないで困っている、という話なのでしょうか。
それとも英語は読めるけれど、数学の問題が解けない?

 書いてあることは結局
(1)  tan(1/2 sin^(-1)96/265)
(2)  cos(2tan^(-1) (47/18))
(3)  sin^(-1)(sin(-240868/45 pi))

 の値をそれぞれ求めよ。結果の分数は約分して示せ
というだけですね。ただ、逆三角関数の値域が明示されていないので、ちょっと戸惑います。

(1)  tan(1/2 sin^(-1)96/265)
 これは結局
 sin^(-1)(96/265)=θとおいた時、
 tan(θ/2)を求めよ。
ということで、しかも、問題に「三角形を描くことにより」求めよと指示がついています。
  図を描いて三平方の定理を使うと、
 tanθ=96/247は容易にわかります。
 一方、倍角の公式より tanθ=2tan(θ/2)/(1-tan^2(θ/2))
 かつ、図よりtan(θ/2)>0

 これを解いてtan(θ/2)=18/96=3/16

(2)
  cos(2tan^(-1) (47/18))、ただし、元の角は第一象限にある、と条件付きです。
(initial angelsは anglesですよね。「最初の天使は」ってことは、、、(^_^;)))

 (1)と同様に、tan^(-1) (47/18)=θとおけば、
 条件から0<θ<π/2。

 図を描いて考えれば、cos^2(θ)=18^2/(47^2+18^2)
これと倍角の公式
 cos2θ=2cos^2(θ)-1から
 与式=-2209/2533

(3) sin^(-1)(sin(-240868/45 pi))
 問題の条件がやや不足気味ですが、piは円周率πのことで、しかも分子に来ている、
つまり、sinの中身は(-240868π/45)ということだと解釈します。
sin^(-1)の値域がよく分かりませんが、よくあるように
 -π/2≦sin^(-1)θ≦π/2だと思って考えます。
 sinは周期2πの周期関数ですから、
 sin(-240868π/45)
=sin〔(-240840π/45)-(28π/45)〕
=sin〔-(28π/45)〕
=sin〔-(56π/90)〕
=sin〔-(45π/90)-(11π/90)〕
=sin〔-(45π/90)+(11π/90)〕
=sin(-34π/90)
これをsin^(-1)で戻すのですから

与式=-34π/90