大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問76 (数学Ⅱ・数学B(第1問) 問15)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和4年度(2022年度)追・再試験 問76(数学Ⅱ・数学B(第1問) 問15) (訂正依頼・報告はこちら)

以下( ノ )にあてはまるものを選べ。

θは−π/2<θ<π/2を満たすとする。

(2)花子さんと太郎さんは、関数のとり得る値の範囲について話している。

花子:−π/2<θ<π/2の範囲でθを動かすとき、tanθのとり得る値の範囲は実数全体だよね。
太郎:tanθ=sinθ/cosθだけど、分子を少し変えるとどうなるかな。

sin2θ/cosθ=p、 sin{θ+(π/7)}/cosθ=qとおく。

−π/2<θ<π/2の範囲でθを動かすとき、pのとり得る値の範囲は( ネ )であり、qのとり得る値の範囲は( ノ )である。
  • −1<q<1
  • 0<q<1
  • −2<q<2
  • 0<q<2
  • 実数全体
  • 正の実数全体
  • —sinπ/7<q<sinπ/7
  • 0<q<sinπ/7
  • —cosπ/7<q<cosπ/7
  • 0<q<cosπ/7

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この過去問の解説 (1件)

01

三角関数の加法定理を用いて

sin{θ+(π/7)}を変形すると、次のようになります。

sin{θ+(π/7)}=sinθcos(π/7)+cosθsin(π/7)・・・(1)

 

q=sin{θ+(π/7)}/cosθに(1)を代入すると、次のようになります。

q=tanθcos(π/7)+sin(π/7)・・・(2)(ただし、tanθ=sinθ/cosθとした)

 

 

tanθのとり得る値を考えるとθ→-π/2のとき、tanθは負の無限大に発散し、θ→π/2のとき、tanθは正の無限大に発散します。

つまり、tanθは−π/2<θ<π/2の範囲において、すべての実数をとり得ることが分かります。

cos(π/7)、sin(π/7)はいずれも正の実数なので

qがとり得る値の範囲は実数全体になります。

(ノ:実数全体)

選択肢1. −1<q<1

不正解です。

選択肢2. 0<q<1

不正解です。

選択肢3. −2<q<2

不正解です。

選択肢4. 0<q<2

不正解です。

選択肢5. 実数全体

正解です。

選択肢6. 正の実数全体

不正解です。

負の実数も取り得ます。

選択肢7. —sinπ/7<q<sinπ/7

不正解です。

選択肢8. 0<q<sinπ/7

不正解です。

選択肢9. —cosπ/7<q<cosπ/7

不正解です。

選択肢10. 0<q<cosπ/7

不正解です。

まとめ

qの式を適切な形に変形し、tanθがとり得る値の範囲を考えることがポイントです。

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