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053 平成31年度前期  浜松医科大学   医学部 ・・・ 微分法(数V)  標準

 受験問題集レベルからちょっと手を伸ばしたぐらいの難しさで手頃な良問と言える。


浜松医科大学 前期医学部(2019)

 不等式 1/6<sin10°<π/18 を証明せよ。


(解) 10°=π/18(ラジアン) なので、

   1/6<sin(π/18)<π/18 を示せばよい。

 x>0 において、 sin x < x である。

 実際に、 F(x)=x−sin x とおくと、 F’(x)=1−cos x ≧0 より

 F(x)は単調増加で、 F(0)=0

 よって、 x>0 において、 sin x < x である。

 これより、 sin(π/18)<π/18

 また、θ=10°とおくと、

 sin3θ=sin30°=1/2 で、

 3sinθ−4sin3θ=1/2 より、 sinθ=(4/3)sin3θ+1/6

 sinθ>0 なので、 sinθ>1/6

 以上から、 1/6<sinθ<π/18  (終)