2倍角・半角の公式で値を求める(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 2倍角・半角の公式で値を求める(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$\dfrac{\pi}{2}<\alpha<\pi$ で $\sin\alpha=\dfrac{3}{5}$ のとき,次の値を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $\sin 2\alpha$,\quad $\cos 2\alpha$,\quad $\tan 2\alpha$
\item[(2)] $\sin\dfrac{\alpha}{2}$,\quad $\cos\dfrac{\alpha}{2}$,\quad $\tan\dfrac{\alpha}{2}$
\end{enumerate}
$\cos\alpha<0$ より $\cos\alpha=-\dfrac{4}{5}$
(1) $\sin 2\alpha=2\sin\alpha\cos\alpha=2\cdot\dfrac{3}{5}\cdot\left(-\dfrac{4}{5}\right)=-\dfrac{24}{25}$
$\cos 2\alpha=1-2\sin^2\alpha=1-\dfrac{18}{25}=\dfrac{7}{25}$,\quad $\tan 2\alpha=\dfrac{\sin 2\alpha}{\cos 2\alpha}=-\dfrac{24}{7}$
(2) $\dfrac{\pi}{4}<\dfrac{\alpha}{2}<\dfrac{\pi}{2}$ であるから,$\sin\dfrac{\alpha}{2}>0$,$\cos\dfrac{\alpha}{2}>0$.半角の公式より
\[ \sin^2\frac{\alpha}{2}=\frac{1-\cos\alpha}{2}=\frac{9}{10},\qquad \cos^2\frac{\alpha}{2}=\frac{1+\cos\alpha}{2}=\frac{1}{10} \]
よって $\sin\dfrac{\alpha}{2}=\dfrac{3}{\sqrt{10}}$,$\cos\dfrac{\alpha}{2}=\dfrac{1}{\sqrt{10}}$,$\tan\dfrac{\alpha}{2}=3$
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