このページは、数研出版|新編数学Ⅰ[104-904]
第4章 図形と計量
第4章 図形と計量
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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
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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
\(~~~~~~\tan{\theta}=\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\sqrt{5}\,}\)
\({\small (2)}~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,5\,}{\,13\,}~,~\cos{\theta}=\displaystyle \frac{\,12\,}{\,13\,}\)
\(~~~~~~\tan{\theta}=\displaystyle \frac{\,5\,}{\,12\,}\)
\({\small (3)}~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{7}\,}{\,4\,}~,~\cos{\theta}=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\)
\(~~~~~~\tan{\theta}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{7}\,}{\,3\,}\)
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
\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
\({\small (3)}~3.7321\)
解法のPoint|三角比の表を用いた三角比の値
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
\(\begin{eqnarray}~~~1+\tan^2{30^\circ}&=&1+\left(\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{3}\,}\right)^2\\[5pt]~~~&=&1+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,3\,}\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,4\,}{\,3\,}\end{eqnarray}\)
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
\(\begin{eqnarray}~~~\sin^2{30^\circ}+\cos^2{30^\circ}&=&\left(\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}\right)^2+\left(\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}\right)^2\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,1\,}{\,4\,}+\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\\[5pt]~~~&=&1\end{eqnarray}\)
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
\(~~~\sin{30^\circ}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}~,~\cos{30^\circ}=\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}\)
\(~~~\tan{30^\circ}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{3}\,}\)
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
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
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
\({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\tan{23^\circ}\,}\)
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
\({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\tan{7^\circ}\,}\)
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
\(~~~\sin{135^\circ}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{2}\,}~,~\cos{135^\circ}=-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{2}\,}\)
\(~~~\tan{135^\circ}=-1\)
\({\small (2)}~r=2~,~(-\sqrt{3},1)\)
\(~~~\sin{150^\circ}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}~,~\cos{150^\circ}=-\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}\)
\(~~~\tan{150^\circ}=-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{3}\,}\)
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
\({\small (3)}~-5.6713\)
解法のPoint|180°-θの三角比の値
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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\({\small (2)}~\sin{\theta}=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,5\,}~,~\tan{\theta}=-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\)
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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 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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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
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
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
\({\rm BC}^2={\rm CD}^2+{\rm BD}^2\)
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
\({\small (3)}~c=\sqrt{21}\)
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
\({\small (2)}~\cos{{\rm C}}=-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\sqrt{2}\,}~,~{\rm C}=135^\circ\)
解法のPoint|余弦定理と三角形の辺と角
p.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
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.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 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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解法のPoint|正弦を用いた三角形の面積
\({\small (2)}~12\)
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章末問題 図形と計量
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 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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