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数研出版|新編数学Ⅰ[104-904]

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 第4章 図形と計量

一部の問題の解説はリンク先にありますので、確認してください。
また、解答は独自で解いたものですので、間違えやタイプミス等がありましたらご連絡ください。

 



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新編数学Ⅰ 第1章 数と式
新編数学Ⅰ 第2章 集合と命題
新編数学Ⅰ 第3章 2次関数
新編数学Ⅰ 第4章 図形と計量

第5章以降は現在準備中です。

第4章 図形と計量

第1節 三角比

p.136 練習1\({\small (1)}~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,2\,}{\,3\,}~,~\cos{\theta}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{5}\,}{\,3\,}\)


\(~~~~~~\tan{\theta}=\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\sqrt{5}\,}\)


\({\small (2)}~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,5\,}{\,13\,}~,~\cos{\theta}=\displaystyle \frac{\,12\,}{\,13\,}\)


\(~~~~~~\tan{\theta}=\displaystyle \frac{\,5\,}{\,12\,}\)


\({\small (3)}~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{7}\,}{\,4\,}~,~\cos{\theta}=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\)


\(~~~~~~\tan{\theta}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{7}\,}{\,3\,}\)


解法のPoint|直角三角形と正弦・余弦・正接の値
p.136 練習2 \(\begin{array}{c|ccc}
\theta & 30^\circ & 45^\circ & 60^\circ \\
\hline
\sin \theta & \displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,} & \displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{2}\,} & \displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,} \\
\hline
\cos \theta & \displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,} & \displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{2}\,} & \displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,} \\
\hline
\tan \theta & \displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{3}\,} & 1 & \sqrt{3} \\
\end{array}\)


解法のPoint|30°、45°、60°の三角比の値
p.137 練習3\({\small (1)}~0.2079\)  \({\small (2)}~0.6691\)
\({\small (3)}~3.7321\)


解法のPoint|三角比の表を用いた三角比の値
p.137 練習4\({\small (1)}~24^\circ\)  \({\small (2)}~27^\circ\)


解法のPoint|三角比の表を用いた三角比の値
p.139 練習5\(~~~95~{\rm m}\)


解法のPoint|三角比を用いた測量
p.139 練習6\(~~~18.4~{\rm m}\)


解法のPoint|三角比を用いた測量
p.140 練習7\(\theta=30^\circ\) より、


\(~~~\sin{30^\circ}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}~,~\cos{30^\circ}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}\)


\(~~~\tan{30^\circ}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{3}\,}\)


これより、


\(~~~\displaystyle \frac{\,\sin{30^\circ}\,}{\,\cos{30^\circ}\,}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}{\, \small \times \,}\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\sqrt{3}\,}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{3}\,}\)


したがって、1が成り立つ

 

また、


\(\begin{eqnarray}~~~1+\tan^2{30^\circ}&=&1+\left(\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{3}\,}\right)^2\\[5pt]~~~&=&1+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,3\,}\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,4\,}{\,3\,}\end{eqnarray}\)


また、


\(\begin{eqnarray}~~~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\cos^2{30^\circ}\,}&=&\left(\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\cos{30^\circ}\,}\right)^2\\[5pt]~~~&=&\left(\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\sqrt{3}\,}\right)^2\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,4\,}{\,3\,}\end{eqnarray}\)


したがって、2が成り立つ

 

また、


\(\begin{eqnarray}~~~\sin^2{30^\circ}+\cos^2{30^\circ}&=&\left(\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}\right)^2+\left(\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}\right)^2\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,1\,}{\,4\,}+\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\\[5pt]~~~&=&1\end{eqnarray}\)


したがって、3が成り立つ


解法のPoint|sinθ(cosθ)の値と残りの三角比の値
p.141 練習8\(~~~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,2\sqrt{2}\,}{\,3\,}~,~\tan{\theta}=2\sqrt{2}\)


解法のPoint|sinθ(cosθ)の値と残りの三角比の値
p.141 練習9\(~~~\cos{\theta}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,3\,}~,~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{6}\,}{\,3\,}\)


解法のPoint|tanθの値と残りの三角比の値
p.142 練習10\({\small (1)}~\cos{28^\circ}\)  \({\small (2)}~\sin{12^\circ}\)


\({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\tan{23^\circ}\,}\)


解法のPoint|90°-θの三角比の値
p.142 練習11\({\small (1)}~\cos{26^\circ}\)  \({\small (2)}~\sin{32^\circ}\)


\({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\tan{7^\circ}\,}\)


解法のPoint|90°-θの三角比の値
p.144 練習12\({\small (1)}~r=\sqrt{2}~,~(-1,1)\)


\(~~~\sin{135^\circ}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{2}\,}~,~\cos{135^\circ}=-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{2}\,}\)


\(~~~\tan{135^\circ}=-1\)


\({\small (2)}~r=2~,~(-\sqrt{3},1)\)


\(~~~\sin{150^\circ}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}~,~\cos{150^\circ}=-\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}\)


\(~~~\tan{150^\circ}=-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{3}\,}\)


解法のPoint|座標を用いた三角比の値
p.145 練習13\({\small (1)}~0.6428\)  \({\small (2)}~-0.9135\)
\({\small (3)}~-5.6713\)


解法のPoint|180°-θの三角比の値
p.146 練習14\({\small (1)}~60^\circ~,~120^\circ\)  \({\small (2)}~120^\circ\)


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p.147 練習15\({\small (1)}~45^\circ\)  \({\small (2)}~150^\circ\)


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p.147 深める\(~~~0{\small ~≦~}\sin{\theta}{\small ~≦~}1~,~-1{\small ~≦~}\cos{\theta}{\small ~≦~}1\)

p.148 練習16\({\small (1)}~\cos{\theta}=-\displaystyle \frac{\,\sqrt{5}\,}{\,3\,}~,~\tan{\theta}=-\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\sqrt{5}\,}\)


\({\small (2)}~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,5\,}~,~\tan{\theta}=-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\)


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p.148 練習17\(~~~\cos{\theta}=-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{5}\,}~,~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\sqrt{5}\,}\)


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補充問題

p.149 補充問題 1 \(32~{\rm m}\)


解法のPoint|三角比を用いた測量
p.149 補充問題 2\({\small (1)}~16.2\)  \({\small (2)}~15.4\)


解法のPoint|三角比を用いた測量
p.149 補充問題 3 \(\cos \theta=\displaystyle \frac{\,4\,}{\,5\,}~,~\tan \theta=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\)


または


 \(\cos \theta=-\displaystyle \frac{\,4\,}{\,5\,}~,~\tan \theta=-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\)


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第2節 三角形への応用

p.152 練習18\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,5\sqrt{2}\,}{\,2\,}\)  \({\small (2)}~1\)


解法のPoint|正弦定理と外接円の半径
p.152 練習19\(~~~30^\circ~,~150^\circ\)


解法のPoint|正弦定理と外接円の半径
p.153 練習20\({\small (1)}~a=1\)  \({\small (2)}~b=4\)  \({\small (3)}~c=\displaystyle \frac{\,3\sqrt{2}\,}{\,2\,}\)


解法のPoint|正弦定理と外接円の半径
p.153 練習21\(~~~200\sqrt{2}~{\rm m}\)


解法のPoint|正弦定理と外接円の半径
p.154 練習22[証明] \(\triangle {\rm CDB}\) において三平方の定理より、
 \({\rm BC}^2={\rm CD}^2+{\rm BD}^2\)
 
次に、\(\triangle {\rm CAD}\) において
 \(\sin{(180^\circ-{\rm A})}=\displaystyle \frac{\,{\rm CD}\,}{\,b\,}\)
よって、
 \(b\sin{{\rm A}}={\rm CD}\)
2乗すると、
 \({\rm CD}^2=(b\sin{{\rm A}})^2\)
 
また、\(\triangle {\rm CAD}\) において、
\(~~~\cos{(180^\circ-{\rm A})}=\displaystyle \frac{\,{\rm AD}\,}{\,b\,}\)
よって、
 \(-b\cos{{\rm A}}={\rm AD}\)
ここで、\({\rm BD=AB+AD}\) より、
 \({\rm BD}=c-b\cos{{\rm A}}\)
2乗すると、
 \({\rm BD}^2=(c-b\cos{{\rm A}})^2\) [終]


解法のPoint|三角比の値と辺の長さ
p.155 練習23\({\small (1)}~a=\sqrt{5}\)  \({\small (2)}~b=7\)
\({\small (3)}~c=\sqrt{21}\)


解法のPoint|余弦定理と三角形の辺と角
p.156 練習25\({\small (1)}~\cos{{\rm B}}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}~,~{\rm B}=30^\circ\)


\({\small (2)}~\cos{{\rm C}}=-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{2}\,}~,~{\rm C}=135^\circ\)


解法のPoint|余弦定理と三角形の辺と角
p.157 練習26\({\small (1)}~\)直角  \({\small (2)}~\)鋭角  \({\small (3)}~\)鈍角


解法のPoint|三角形の辺と角の関係
p.157 研究 練習1\(~~~{\rm C}=135^\circ\)


解法のPoint|余弦定理と三角形の辺と角
p.158 練習27\(~~~b=2~,~{\rm A}=30^\circ~,~{\rm C}=105^\circ\)


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p.159 練習28\(~~~{\rm B}=60^\circ\)


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p.161 練習29\({\small (1)}~20\sqrt{2}\)  \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,15\,}{\,2\,}\)  \({\small (3)}~4\sqrt{3}\)


解法のPoint|正弦を用いた三角形の面積
p.161 練習30\({\small (1)}~\cos{{\rm A}}=-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,5\,}\)  \({\small (2)}~\sin{{\rm A}}=\displaystyle \frac{\,2\sqrt{6}\,}{\,5\,}\)  \({\small (3)}~4\sqrt{6}\)


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p.161 練習31\(~~~\displaystyle \frac{\,3\sqrt{15}\,}{\,4\,}\)


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p.162 研究 練習1\({\small (1)}~10\sqrt{3}\)  \({\small (2)}~\sqrt{3}\)


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p.163 発展 練習1\(~~~10\sqrt{2}\)


解法のPoint|3辺の長さと三角形の面積
p.164 練習32\(~~~50\sqrt{2}~{\rm m}\)


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p.165 練習33\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,\sqrt{2}\,}{\,10\,}\)  \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,7\,}{\,2\,}\)


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補充問題

p.167 補充問題 4\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,5\,}{\,8\,}\)  \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,\sqrt{\,22\,}\,}{\,2\,}\)


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p.167 補充問題 5\({\small (1)}~7\)  \({\small (2)}~5\)


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p.167 補充問題 6\({\small (1)}~12\sqrt{\,3\,}\)


解法のPoint|正弦を用いた三角形の面積
\({\small (2)}~12\)


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p.167 補充問題 7 \(\displaystyle \frac{\,15\,}{\,8\,}\)


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章末問題 図形と計量

p.168 章末問題A 1 \(11.5~{\rm cm}\)


解法のPoint|三角比を用いた測量
p.168 章末問題A 2\({\small (1)}~11°\)  \({\small (2)}~36\,%\)


解法のPoint|三角比を用いた測量
p.168 章末問題A 3 \(\displaystyle \frac{\,5\sqrt{\,3\,}\,}{\,2\,}\)


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p.168 章末問題A 4\({\small (1)}~2\)  \({\small (2)}~\sqrt{\,3\,}-1\)  \({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,\sqrt{\,6\,}-\sqrt{\,2\,}\,}{\,4\,}\)


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p.169 章末問題B 5 \(\sin 170^\circ \lt \sin 20^\circ \lt \sin 150^\circ \lt \sin 40^\circ\)


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p.169 章末問題B 6 \(a=4~,~{A}=90°~,~{B}=60°\)
または
 \(a=2~,~{A}=30°~,~{B}=120°\)


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p.169 章末問題B 7\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,6\,}\)  \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,3\sqrt{\,35\,}\,}{\,4\,}\)


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p.169 章末問題B 8\({\small (1)}~15\sqrt{\,7\,}\)  \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,3\sqrt{\,42\,}\,}{\,7\,}\)


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p.169 章末問題B 9\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,\sqrt{\,2\,}\,}{\,48\,}\)  \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,\sqrt{\,6\,}\,}{\,12\,}\)


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