以下に示した問題に対する解答例の中には、論理的に不適切な部分があります。それを指摘し(赤ペンで記す)、その理由を、右側余白に簡潔に述べ、正しい解答を求めなさい。
この解法のほかの解法があれば、別解の欄に記述しなさい。(裏面を利用しても可)
《問題》 0°≦θ<360°で、次の方程式を解け。
(1) sin2θ=cosθ (2) cosθ−cos2θ+cos3θ=1
【解答例】 (1) sin2θ=2sinθcosθより 代入して 2sinθcosθ=cosθ 両辺をcosθ で割って 2sinθ= ∴ sinθ= よって θ=60°、120° (2) cos2θ=2cos2θ−1 cos3θ=4cos3θ−3cosθ より 与式に代入して、cosθ=xとおくと x−(2x2−1)+4x3−3x=1 4x3−2x2−2x=0 両辺を2xで割って 2x2−x−1=0 (x−1)(2x+1)=0 −1≦x≦1より ∴ x=1、 ∴ cosθ=1、 よって、 θ=0°、120°、240° 【別解】
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cosθで割ることはできない。 理由) 0°≦θ<360°より -1≦cosθ≦1となるので、cosθ=0となる場合もある。0となる可能性のあるものでは、割ることができない。その操作をする場合は、cosθ=0のときと、cosθ≠0の場合に分けて検討する必要がある。 ここでは、この2つの場合に分けずに、一般的な解法を示す。 2sinθcosθ=cosθ 2sinθcosθ−cosθ=0 cosθ(2sinθ−)=0 ∴ cosθ=0,sinθ= よって、θ=60°、90°、120°、270°
(1)同様、x=0の場合もあるので割ることはできない。よって正しい解答例は、2xで因数分解して 2x(2x2−x−1)=0 2x(2x+1)(x−1)=0 ∴ x=0,1, ∴ cosθ=0,1, よって、θ=0°、90°、120°、240°、270° |