sin の多項式近似の誤差

0≤θ≤10 \le \theta \le 1 のとき、不等式 θ−θ36≤sin⁡θ≤θ\theta - \dfrac{\theta^3}{6} \le \sin\theta \le \theta が成り立つ。θ=12\theta = \dfrac{1}{2} のときの両端の値と sin⁡θ\sin\theta の値を比べよ。

この頁は既定のパラメータ(θ の分子 = 1, θ の分母 = 2)での解答例です。

東京大学 2026年度 理科第1問 の形式を参考に作成したオリジナル問題です(実際の入試問題ではありません)。

解答

解説(ステップ)

  1. 1下側の3次近似値を計算します
    L=θ−θ36=0.47916667L = \theta-\frac{\theta^3}{6} = 0.47916667
  2. 2sinθの数値と両端を比較します
    0.47916667≤0.47942554≤0.50.47916667\le 0.47942554\le 0.5

この解法は人手で実装し、単体テストで検証しています(自動生成の答案ではありません)。

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