【質問】数学(三角関数):y=2sinx-√5cosx の最大値がわかりません

〔質問〕
y=2sinx-√5cosx で y の最大値が 3 になる理由が分かりません
〔回答〕
今回の問題については「三角関数の合成」を使い、結論としては、2sinx-√5cosx というのが、実は 3sin(x+●) という形に変形できるからです。
 
まず、「3」については、2 と -√5 を(三平方の定理の要領で)それぞれを2乗して、足して、平方根、という手順で求めます。
※ 22+(-√5)2=4+5=9、その後 √9=3
 
一方、(x+●) については、これを引っくるめて「新しい角」となります。「x という角の大きさに対して、●度分だけずらしてから sin を計算する」という意味になっています。
(なお、● は、cos●=2/3、sin●=-√5/3 となるような角です)
 
これらは加法定理に由来することですが、詳しくはこちらの動画を見てください
 
 
さて、y=3sin(x+●) となったわけですが、● が何度であったとしても、sin の値は -1~1 の間で振幅しますので、
今回の最大値は「sin(x+●)=1」となるとき、つまり、y としてはこれに係数の 3 をかけた 3 が最大値ということになります。

 

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