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数II 11. 三角関数(1)角の拡張,三角関数,グラフ⭐

数II 11. 三角関数(1)角の拡張,三角関数,グラフ⭐

じゅんじ or じょん先生
숲 속
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高校 2
数学

数II 11. 三角関数(1)角の拡張,三角関数,グラフ⭐

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じゅんじ or じょん先生

9

20問

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公開クイズ

問題 1OX 問題
【弧度法の定義】⭐ 角度の表し方は 1種類ではない ・ 度を単位とする表し方は度数法 ・ 円において【弧の長さℓと半径の長さrが等しくなる時の中心角】を1ラジアン,1弧度と言い,ラジアンを単位とする角度の表し方が弧度法 つまり,ℓ ÷ r = θ 例 円の半径をrとすると,半円の弧の長さは πr だから,中心角θはラジアンで表すと θ=ℓ÷r=πr÷r=π すなわち,180°=π である
Question image
ヒント
要するに,【弧の長さ ÷ 半径の長さ】で角度を表すのが弧度法! ちなみに,長さ ÷ 長さ だから無次元である。 速さ = 距離 ÷ 時間 [km/h] のようにはならない。 しかし,角度だとすぐに分かるように単位を使うことも多い。 1ラジアンは約57.3°である。 図のように,1辺が r の正三角形を考えると,弧の長さも r になる時の中心角は60°よりも少し小さい!
問題 2選択式
【扇形の弧の長さと面積】⭐ 半径 r,中心角 θ[rad] の扇形の弧の長さ ℓ,面積 S​​​​について正しいものを選べ。(答えは一つとは限らない)
ℓ=rθ
S=1/2 r²θ
S=1/2 rℓ
S=πr²
ヒント
定義,つまり,(弧の長さ)÷(半径)が θ だから ℓ/r=θ ℓ=rθ …① 扇形の面積も中心角の大きさに比例するから S : πr² = θ : 2π より 2πS=πr²θ S=1/2 r²θ …② ②に①を代入して S=1/2 rℓ …③
問題 3OX 問題
【三角関数の定義】⭐ ① 定義 x軸の正の部分を始線,動径OPを表す一般角をθ,OP=r,P(x, y) とすると sin θ=y/r, cos θ=x/r, tan θ=y/x ② 単位円を用いた定義 角θの動径と単位円(原点を中心とする半径 1 の円)の交点を P(x, y),直線OPと直線x=1の交点を T(1, m)とすると y=sin θ, x=cos θ, m=tan θ
問題 4OX 問題
【三角関数の相互関係】 tan θ = sin θ / cos θ …⭐ sin² θ + cos² θ = 1 …⭐ tan² θ +1 = 1/cos² θ
問題 5OX 問題
【sin θ,cos θ の対称式】⭐ sin θ + cos θ sin θ cos θ で表す! かくれた条件 sin² θ + cos² θ = 1 を忘れるな!
問題 6選択式
sin θ + cos θ = 1/2 の時,sin θ cos θ の値を求めよ。
-3/4
-3/8
-3/16
ヒント
sin θ + cos θ = 1/2 の両辺を 2乗して sin² θ + 2 sin θ cos θ + cos² θ = 1/4 1 + 2 sin θ cos θ = 1/4 2 sin θ cos θ = -3/4 sin θ cos θ = -3/8
問題 7OX 問題
前問の答え sin θ cos θ = -3/8 を利用して次の式の値を求めよ。 sin θ + cos θ = 1/2 の時,sin³ θ + cos³ θ の式の値 答え sin³θ+cos³θ =(sinθ+cosθ)(sin²θ-sinθcosθ+cos²θ) =(sinθ+cosθ)(1-sinθcosθ) =1/2 {1-(-3/8)} =11/16
ヒント
公式を確認! a³+b³=(a+b)(a²-ab+b²) a³-b³=(a-b)(a²+ab+b²) (a+b)³=a³+3a²b+3ab²+b³ (a-b)³=a³-3a²b+3ab²-b³ (a+b+c)²=a²+b²+c²+2ab+2bc+2ca
問題 8OX 問題
次の証明の仕方は正しいか。 等式 tan θ + 1/tan θ = 1/sin θ cos θ 答え 左辺を整理して右辺になることを示す つまり tanθ+1/tanθ =sinθ/cosθ+cosθ/sinθ =sin²θ/sinθcosθ+cos²θ/sinθcosθ =(sin²θ+cos²θ)/sinθcosθ =1/sinθcosθ
問題 9OX 問題
図のように,一般角 θ の動径と単位円(半径が1である円)の交点を P とすると sin θ = b cos θ = a だから sin θ の値は,Pの y座標に等しい cos θ の値は,Pの x座標に等しい
Question image
ヒント
単位円を考えているから r=1 より sin θ = b/1 = b cos θ = a/1 = a
問題 10選択式
図のグラフはどれか。
Question image
y = sin θ
y = cos θ
y = tan θ
ヒント
「サインは y 座標」と覚えておくと sin 0 = 0 も分かるね 【sin 0 = 0 は覚えておこう】 だから,y=sin θ のグラフは 周期が 2π -1 ≦ y ≦ 1
問題 11選択式
図のグラフはどれか。
Question image
y = sin θ
y = cos θ
y = tan θ
ヒント
「コサインは x 座標」と覚えておくと cos 0 = 1 も分かるね 【でも sin 0 = 0 を覚えておいて,cos 0 は 0 じゃない方の 1!と考えてもいいね】 だから,y=cos θ のグラフは 周期が 2π -1 ≦ y ≦ 1
問題 12OX 問題
図のように,一般角 θ の動径と単位円(半径が1である円)の交点を P とし,直線OPと直線 x=1 の交点を T(1,m) とすると tan θ = m だから tan θ の値は,Tの y座標に等しい
Question image
問題 13選択式
図のグラフはどれか。
Question image
y = sin θ
y = cos θ
y = tan θ
ヒント
「タンジェントは y 座標(直線 x=1 と動径の延長線との交点の)」と覚えておくと tan 0 = 0 はすぐに分かるね 【tan 0 = 0 は覚えなくていい,その場で考えれば分かるから】 また,θが0からだんだん増えていくと,yは色んな値を取る! しかし,θ=π/2 の時,直線 x=1 と動径の延長線との交点はない! つまり,グラフは θ=π/2 の直線に限りなく近づく だから,y=tan θ のグラフは 周期が π yは任意の実数(最大値や最小値はない) 直線 θ=π/2+nπ (nは整数)を漸近線にもつ
問題 14OX 問題
三角関数のグラフの描き方 1. y=sin α,y=cos α,y=tan α のグラフをイメージし,周期,最大値と最小値,漸近線の有無を考える 2. 上の式で ・三角関数を何倍かしている→最大値と最小値が変わるだけ ・θを何倍かしている→角度の部分をαと考え,αの時に周期が2πあるいはπだから,θの時の周期は?またα=0の時yは? 3. 1.と同じグラフを描き,目盛りだけを変える!
問題 15選択式
次の関数のグラフの描き方として正しいのはどれか。 y = 2 sin θ
θがθ-π/3になっているだけ→最大値と最小値は変わらず,周期は(θ-π/3をひとまとめのαと考えて,α=0の時y=0だからθ=π/3の時y=0)→y軸上の1と-1の目盛りをつける→θ=π/3,7π/3でy=0,さらにその半分の4π/3でもy=0,その半分の5π/6でy=1,11π/6でy=-1→あとはなめらかな線で結ぶ
θを2倍しているだけ→最大値と最小値は変わらず,周期はπ(2θをひとまとめのαと考えて,αの時に2πだから2θ=2πよりθ=π)→y軸上の1と-1の目盛りをつける→θ=0,πでy=0,さらにその半分のπ/2でもy=0,その半分のπ/4でy=1,3π/4でy=-1→あとはなめらかな線で結ぶ
sinθを2倍しているだけ→最大値と最小値が変わるだけで周期は2π→y軸上の2と-2の目盛りをつける→θ=0,2πでy=0,さらにその半分のπでもy=0,その半分のπ/2でy=2,3π/2でy=-2→あとはなめらかな線で結ぶ
問題 16選択式
次の関数のグラフの描き方として正しいのはどれか。 y = sin 2θ
θを2倍しているだけ→最大値と最小値は変わらず,周期はπ(2θをひとまとめのαと考えて,αの時に2πだから2θ=2πよりθ=π)→y軸上の1と-1の目盛りをつける→θ=0,πでy=0,さらにその半分のπ/2でもy=0,その半分のπ/4でy=1,3π/4でy=-1→あとはなめらかな線で結ぶ
θがθ-π/3になっているだけ→最大値と最小値は変わらず,周期は(θ-π/3をひとまとめのαと考えて,α=0の時y=0だからθ=π/3の時y=0)→y軸上の1と-1の目盛りをつける→θ=π/3,7π/3でy=0,さらにその半分の4π/3でもy=0,その半分の5π/6でy=1,11π/6でy=-1→あとはなめらかな線で結ぶ
sinθを2倍しているだけ→最大値と最小値が変わるだけで周期は2π→y軸上の2と-2の目盛りをつける→θ=0,2πでy=0,さらにその半分のπでもy=0,その半分のπ/2でy=2,3π/2でy=-2→あとはなめらかな線で結ぶ
問題 17選択式
次の関数のグラフの描き方として正しいのはどれか。 y = sin (θ - π/3) この時,グラフがy軸と交わる点の値も書いておこう つまり,θ=0の時 y=sin (-π/3)=-√3/2
θがθ-π/3になっているだけ→最大値と最小値は変わらず,周期は(θ-π/3をひとまとめのαと考えて,α=0の時y=0だからθ=π/3の時y=0)→y軸上の1と-1の目盛りをつける→θ=π/3,7π/3でy=0,さらにその半分の4π/3でもy=0,その半分の5π/6でy=1,11π/6でy=-1→あとはなめらかな線で結ぶ
θを2倍しているだけ→最大値と最小値は変わらず,周期はπ(2θをひとまとめのαと考えて,αの時に2πだから2θ=2πよりθ=π)→y軸上の1と-1の目盛りをつける→θ=0,πでy=0,さらにその半分のπ/2でもy=0,その半分のπ/4でy=1,3π/4でy=-1→あとはなめらかな線で結ぶ
sinθを2倍しているだけ→最大値と最小値が変わるだけで周期は2π→y軸上の2と-2の目盛りをつける→θ=0,2πでy=0,さらにその半分のπでもy=0,その半分のπ/2でy=2,3π/2でy=-2→あとはなめらかな線で結ぶ
問題 18OX 問題
次の関数のグラフの描き方は正しいか。 y = 2 tan θ 答え tanθを2倍しているだけ →普通の y=tan θ のグラフを描く,漸近線 θ=π/2やθ=-π/2も描く →1点,例えばθ=π/4の時,y=2 の値を書く
問題 19OX 問題
次の関数のグラフの描き方は正しいか。 y = tan θ/2 答え θを1/2倍しているだけ →周期は2π(θ/2をひとまとめのαと考えて,αの時にタンジェントの周期はπだからθ/2=πよりθ=2π) →普通の y=tan θ のグラフを描く,漸近線 θ=πやθ=-πも描く →1点,例えばθ=π/2の時,y=1 の値を書く
問題 20選択式
次の関数の周期,最大値と最小値,y軸との交点の座標を答えよ。 y = 2cos (θ/2 - π/4)
周期π/2,最大値1,最小値-1,y軸との交点(√2,0)
周期4π,最大値2,最小値-2,y軸との交点(0,√2)
周期π,最大値2,最小値-2,y軸との交点(√2,0)
周期2π,最大値2,最小値-2,y軸との交点(0,√2)
ヒント
まず,cosθを2倍している→yの取る値は -2≦y≦2 また,θを1/2倍している→周期は4π(θ/2をひとまとめのαと考えて,αの時に2πだからθ/2=2πよりθ=4π) y軸上との交点は,θ=0を代入して y=2cos(-π/4)=2×1/√2=√2だから(0,√2)
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