✨ Best Answer ✨
(1)f(x)=sin²θ+cosθ+1
=1-cos²θ+cosθ+1
=-cos²θ+cosθ+2
=-(cosθ-1/2)²+1/4+2
=-(cosθ-1/2)²+9/4
cosθ=1/2 (θ=π/6、5π/6)のとき最大値f(θ)=9/4
cosθ=-1 (θ=π/2)のとき最小値f(θ)=1
(2) θ=θ₁-θ₂
y=2xの傾きθ₁・・・tanθ₁=2
3x+y-2=0の傾きθ₂・・・tanθ₂=-3
tan(θ₁-θ₂)=(tanθ₁-tanθ₂)/(1+tanθ₁・tanθ₂)
=(2+3)/{1+2×(-3)}=5/(-5)=-1
tan(θ₁-θ₂)=-1 ⇔ θ₁-θ₂=3π/4
0<θ<π/2なので、θ=π/4
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θ=θ₂-θ₁で計算してもよいです(こっちの方が手間いらず)。
tan(θ₂-θ₁)=(tanθ₂-tanθ₁)/(1+tanθ₂・tanθ₁)
=(-3-2)/{1+2×(-3)}=-5/(-5)=1
tan(θ₂-θ₁)=1 ⇔ θ=θ₁-θ₂=π/4
(参考)ベクトルを利用しても計算できます
例えば、内積を使うと、
(1,2)、(1,-3)の内積:cosθ=-5/√5√10=-√2/2
θ=3π/4 ⇒ θ=π/4
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(1,2)、(-1,3)の内積にした方が手間いらず。
すみません、訂正です
cosθ=-1 (θ=π)のとき最小値f(θ)=0