131130 初版 131130 更新
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いわゆる三角方程式というと,
などがある。
ここでは,平行移動型を扱う。

高校2年生の数学の内容は,高度である。
これはこうやって解くのだという,解法解説的な指導法ではなく,
やはり数学的な背景をしっかり説明する必要がでてきて,
その指導法はまだまだ途上だなと感じている。

三角関数の方程式,すなわち,角の大きさを答えさせる問題では,
少し複雑になると,一般解を考えたほうがわかりやすい。
周期性があるので,数列の考えが必要になる。

\(\sin\left(\theta-\dfrac{\pi}{4}\right)=\dfrac{1}{2}\) を満たす θ を求める。
2つの系列があって,n を整数とすると,
①  \(\theta-\dfrac{\pi}{4}=\dfrac{\pi}{6}+2n\pi\)
②  \(\theta-\dfrac{\pi}{4}=\dfrac{5}{6}\pi+2n\pi\)
すなわち
①  \(\theta=\dfrac{5+24n}{12}\pi\)
②  \(\theta=\dfrac{13+24n}{12}\pi\)
0 ≦ θ < 2π とすると
\(\theta=\dfrac{5}{12}\pi,  \dfrac{13}{12}\pi\)

\(\sin\left(\theta+\dfrac{\pi}{3}\right)=\dfrac{\sqrt{2}}{2}\) を満たす θ を求める。
2つの系列があって,n を整数とすると,
①  \(\theta+\dfrac{\pi}{3}=\dfrac{\pi}{4}+2n\pi\)
②  \(\theta+\dfrac{\pi}{3}=\dfrac{3}{4}\pi+2n\pi\)
すなわち
①  \(\theta=\dfrac{-1+24n}{12}\pi\)
②  \(\theta=\dfrac{5+24n}{12}\pi\)
0 ≦ θ < 2π とすると
\(\theta=\dfrac{5}{12}\pi,  \dfrac{23}{12}\pi\)

\(\sin\left(2\theta+\dfrac{\pi}{3}\right)=\dfrac{1}{2}\) を満たす θ を求める。
2つの系列があって,n を整数とすると,
①  \(2\theta+\dfrac{\pi}{3}=\dfrac{\pi}{6}+2n\pi\)
②  \(2\theta+\dfrac{\pi}{3}=\dfrac{5}{6}\pi+2n\pi\)
すなわち
①  \(\theta=\dfrac{-1+12n}{12}\pi\)
②  \(\theta=\dfrac{3+12n}{12}\pi\)
0 ≦ θ < 2π とすると
\(\theta=\dfrac{\pi}{4},  \dfrac{11}{12}\pi,  \dfrac{5}{4}\pi,  \dfrac{23}{12}\pi\)