共通テスト(数学) 過去問
令和7年度(2025年度)本試験
問53 (数学Ⅱ・数学B(第1問) 問6)
問題文
sin{θ+(π/6)}=sin2θ ・・・・・①
の解を求めよう。以下では、α=θ+(π/6)、β=2θとおく。
このとき、①は
sinα=sinβ ・・・・・②
となる。
(ⅰ)二つの一般角αとβが等しければ、sinαとsinβは等しい。
α=βを満たすθはπ/( ア )であり、これは①の解の一つである。
そして、θ=π/( ア )のとき
sin{θ+(π/6)}(=sin2θ=(√[ イ ])/( ウ )となる。
(ⅱ)太郎さんと花子さんは、θ=π/( ア )以外の①の解を求める方法について話している。
太郎:角が等しくなくても、サインの値が等しくなることがあるね。
花子:サインの値が等しくなるのはどんなときか、単位円を用いて考えてみようか。
Oを原点とする座標平面において、中心がOで、半径が1の円をCとする。さらに、αの動径とCとの交点をP,βの動径とCとの交点をQとする。ここで、動径はOを中心とし、その始線はx軸の正の部分とする。
②が成り立つときに、点Pと点Qの間につねに成り立つ関係の記述として、正しいものは( エ )である。
(ⅲ)θ≠π/( ア )とする。
・0≦θ≦π/2の場合を考える。このとき、0≦β≦πであるので、②が成り立つとき、(ⅱ)で考察したことに注意すると、αとβは
α+β=( オ )
を満たすことがわかる。これより、0≦θ≦π/2のときの①の解
θ=([ カ ]/[ キク ])π
を得る。
・π/2<θ<πの場合を考える。
このとき、π<β<2πであるので、②が成り立つとき、(ⅱ)で考察したことに注意すると、αとβは
α+β=( ケ )
を満たすことがわかる。これより、π/2<θ<πのときの①の解
θ=([ コサ ]/[ シス ])π
を得る。
以上より、0≦θ<πのとき、①の解は
θ=π/( ア ),([ カ ]/[ キク ])π,([ コサ ]/[ シス ])π
である。
( ケ )にあてはまるものを1つ選べ。
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問題
共通テスト(数学)試験 令和7年度(2025年度)本試験 問53(数学Ⅱ・数学B(第1問) 問6) (訂正依頼・報告はこちら)
sin{θ+(π/6)}=sin2θ ・・・・・①
の解を求めよう。以下では、α=θ+(π/6)、β=2θとおく。
このとき、①は
sinα=sinβ ・・・・・②
となる。
(ⅰ)二つの一般角αとβが等しければ、sinαとsinβは等しい。
α=βを満たすθはπ/( ア )であり、これは①の解の一つである。
そして、θ=π/( ア )のとき
sin{θ+(π/6)}(=sin2θ=(√[ イ ])/( ウ )となる。
(ⅱ)太郎さんと花子さんは、θ=π/( ア )以外の①の解を求める方法について話している。
太郎:角が等しくなくても、サインの値が等しくなることがあるね。
花子:サインの値が等しくなるのはどんなときか、単位円を用いて考えてみようか。
Oを原点とする座標平面において、中心がOで、半径が1の円をCとする。さらに、αの動径とCとの交点をP,βの動径とCとの交点をQとする。ここで、動径はOを中心とし、その始線はx軸の正の部分とする。
②が成り立つときに、点Pと点Qの間につねに成り立つ関係の記述として、正しいものは( エ )である。
(ⅲ)θ≠π/( ア )とする。
・0≦θ≦π/2の場合を考える。このとき、0≦β≦πであるので、②が成り立つとき、(ⅱ)で考察したことに注意すると、αとβは
α+β=( オ )
を満たすことがわかる。これより、0≦θ≦π/2のときの①の解
θ=([ カ ]/[ キク ])π
を得る。
・π/2<θ<πの場合を考える。
このとき、π<β<2πであるので、②が成り立つとき、(ⅱ)で考察したことに注意すると、αとβは
α+β=( ケ )
を満たすことがわかる。これより、π/2<θ<πのときの①の解
θ=([ コサ ]/[ シス ])π
を得る。
以上より、0≦θ<πのとき、①の解は
θ=π/( ア ),([ カ ]/[ キク ])π,([ コサ ]/[ シス ])π
である。
( ケ )にあてはまるものを1つ選べ。
- 0
- π/2
- π
- (3/2)π
- 2π
- (5/2)π
- 3π
- (7/2)π
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この過去問の解説 (1件)
01
この問題では
α=θ+π/6
β=2θ
とおいています。
また、前問までで、
・sinα=sinβ
・単位円では、これは点Pと点Qのy座標が等しいことを表す
と整理しました。
さらに、0≦θ≦π/2 のときは 0≦β≦π だったので、
上半分でy座標が等しい2点として
α+β=π
が成り立つと分かっていました。
今は π/2<θ<π です。
このとき、π<β<2π となります。
つまり、βの動径の先の点Qは、単位円の下半分にあります。
そして sinα=sinβ なので、点Pと点Qは同じy座標をもちます。
下半分でy座標が等しい2点は、y軸に関して対称な位置になります。
下半分でそのような2つの角を足すと、
α+β=3π
です。
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