第13章 13.25

3sin⁡x+4cos⁡x=acos⁡(x−ϕ)(a>0)3\sin x + 4\cos x = a\cos(x-\phi) \quad (a>0)

(右辺)=acos⁡(x−ϕ)=a(cos⁡x⋅cos⁡ϕ+sin⁡x⋅sin⁡ϕ)=(asin⁡ϕ)⋅sin⁡x+(acos⁡ϕ)⋅cos⁡x(右辺)=a\cos(x-\phi)=a(\cos x\cdot\cos\phi+\sin x\cdot\sin\phi)=(a\sin\phi)\cdot\sin x+(a\cos\phi)\cdot\cos x

これから

asin⁡ϕ=3①a\sin\phi=3 \qquad ①

acos⁡ϕ=4②となる。a\cos\phi=4 \qquad ② \quad \text{となる}。

①÷②より asin⁡ϕacos⁡ϕ=sin⁡ϕcos⁡ϕ=tan⁡ϕ=34③\dfrac{a\sin\phi}{a\cos\phi}=\dfrac{\sin\phi}{\cos\phi}=\tan\phi=\dfrac{3}{4} \qquad ③

これからsin⁡ϕ=35\sin\phi=\dfrac{3}{5}なので、これを①に代入すると

a⋅35=3∴a=5a\cdot\dfrac{3}{5}=3 \qquad \therefore a=5

解説: r31bn1z