131130 初版 131130 更新
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三角関数 不等式 1

いわゆる三角不等式というと,
などがある。
ここでは,基本型を扱う。

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。

三角関数の不等式,すなわち,角の大きさの範囲を答えさせる問題では,
0° から 180° で答えなさいとか,
0 から 2π で答えなさいとかいわれるが,
1周期の中でどうなっているかということをとらえていれば,
あとは,頭の使い方の訓練である。

以下,適当な1周期の中での答えを書いていく。

sin θ > 0 となるのは 0 < θ < π
sin θ < 0 となるのは -π < θ < 0
sin θ > \(\dfrac{1}{2}\) となるのは \(\dfrac{\pi}{6}\) < θ < \(\dfrac{5}{6}\pi\)
sin θ < \(\dfrac{1}{2}\) となるのは \(-\dfrac{7}{6}\pi\) < θ < \(\dfrac{\pi}{6}\)
1周期の中の 連続する区間で考えるのがよい気がしている。
1周期をどこかで2つに分割している感覚。
sin θ > \(\dfrac{\sqrt{2}}{2}\) となるのは \(\dfrac{\pi}{4}\) < θ < \(\dfrac{3}{4}\pi\)
sin θ < \(\dfrac{\sqrt{2}}{2}\) となるのは \(-\dfrac{5}{4}\pi\) < θ < \(\dfrac{\pi}{4}\)
sin θ > \(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) となるのは \(\dfrac{\pi}{3}\) < θ < \(\dfrac{2}{3}\pi\)
sin θ < \(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) となるのは \(-\dfrac{4}{3}\pi\) < θ < \(\dfrac{\pi}{3}\)

sin θ > \(-\dfrac{1}{2}\) となるのは \(-\dfrac{\pi}{6}\) < θ < \(\dfrac{7}{6}\pi\)
sin θ < \(-\dfrac{1}{2}\) となるのは \(-\dfrac{5}{6}\pi\) < θ < \(-\dfrac{\pi}{6}\)
sin θ > \(-\dfrac{\sqrt{2}}{2}\) となるのは \(-\dfrac{\pi}{4}\) < θ < \(\dfrac{5}{4}\pi\)
sin θ < \(-\dfrac{\sqrt{2}}{2}\) となるのは \(-\dfrac{3}{4}\pi\) < θ < \(-\dfrac{\pi}{4}\)
sin θ > \(-\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) となるのは \(-\dfrac{\pi}{3}\) < θ < \(\dfrac{4}{3}\pi\)
sin θ < \(-\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) となるのは \(-\dfrac{2}{3}\pi\) < θ < \(-\dfrac{\pi}{3}\)
グラフでも円でもいいが,イメージを式で表せることが第一。
いたずらに区間を分割しないほうがいいと思う。
大切なのは,周期の分だけスライドできるかである。