質問<694>2001/11/15
from=ももっち
「三角関数」


y=(√2cosθー1)(√2sinθー1)(0°≦θ≦360°)について、
(1)sinθ+cosθ=xとおき、yをxの式で表せ。
(2)(1)において、xのとりうる値の範囲を求めよ。
(3)yの最大値と最小値を求めよ。


お便り2001/11/17
from=YM


(同僚のM先生が解いてくれました。感謝!)
問1
sinθ+cosθ=xを2乗して、
1+2sinθcosθ=x2

y=(√2cosθ-1)(√2sinθ-1)
 =2sinθcosθ-√2(sinθ+cosθ)+1
 =x2-√2x

問2
sinθ+cosθ=xを合成して、
       π
√2sin(θ+――)=x
       4
|x|≦√2

問3
y=x2-√2x

     √2   1
 =(x-――)2-―
      2   2

-√2≦x≦√2の範囲でグラフを描くと、



x=-√2のとき、最大値y=4

  √2          1
x=――のとき、最小値y=-―
  2           2

       π
√2sin(θ+――)=xより、
       4

       π
√2sin(θ+――)=-√2より、θを求めると、
       4

     π
sin(θ+――)=-1
     4

  π 3π     5π
θ+―=――  ∴θ=――
  4 2      4

       π   √2
√2sin(θ+――)=―――より、θを求めると、
       4   2

     π   1
sin(θ+――)=――
     4   2

  π π 5π       π 7π
θ+―=―、――  ∴θ=-――、――
  4 6 6       12 12

0≦θ≦2πより、
  5π
θ=――のとき、最大値y=4
  4

  7π          1
θ=――のとき、最小値y=-―  ………(答)
  12          2