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参考・概略です
●解説は計算を分数を嫌って、分母を払ってから代入をしてるだけです
以下は、そのまま分数を使った例です(後で分母を払っています)
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例題113
0°<θ<180°とする。4cosθ+2sinθ=√2 のとき、tanθの値を求めよ
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三角比の相互関係【sin²θ+cos²θ=1】を利用し1つ【sinθ】に絞って考える
用いる関係式が以下の2つなので、次数の小さい①を変形して②へ代入
【4cosθ+2sinθ=√2】・・・ ①
【sin²θ+cos²θ=1】・・・・・ ②
①4cosθ+2sinθ=√2 より
4cosθ=√2-2sinθ
cosθ=(1/4){√2-2sinθ} ・・・ ①'
①'を②へ代入 sin²θ+cos²θ=1
sin²θ+[(1/4){√2-2sinθ}]²=1
両辺16倍
16sin²θ+{√2-2sinθ}²=16
展開
16sin²θ+2-4√2sinθ+4sin²θ=16
整理
20sin²θ-4√2sinθ-14=0
10sin²θ-2√2sinθ- 7=0
2次方程式として解く
sinθ=-√2/2,sinθ=7√2/10
0<θ<180°から、0<sinθ≦1 なので
sinθ=7√2/10
①'から、cosθ=(1/4){√2-2sinθ}
=(1/4){√2-2(7√2/10)}
=-√2/10
三角比の相互関係【tanθ=sinθ/cosθ】より
tanθ=-7√2/√2
=-7