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1行目は-aがどこにあるかを求めています。
aは整数であるため-aは必ず0よりも小さい負の数になります。
よって、➀で求めたcosθの範囲の最小値0よりも下回るということが分かります。
2行目のa^2は途中式が省略されただけなのでcosθ＝0を代入すればその答えが出ると思います。
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返事が遅くなり申し訳ないです。
丁寧な解説ありがとうございます！！