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加法定理の応用(2倍角の公式)の計算問題

2倍角の公式を利用してsin2θ, cos2θの値を求める

この単元のポイント

公式と考え方

加法定理で β=α\beta=\alpha とおくと,2倍角の公式が得られます。1つの角の値から,2倍の角の値を求められます。

  • sin⁡2θ=2sin⁡θcos⁡θ\sin 2\theta=2\sin\theta\cos\theta です。
  • cos⁡2θ=cos⁡2θ−sin⁡2θ=2cos⁡2θ−1=1−2sin⁡2θ\cos 2\theta=\cos^2\theta-\sin^2\theta=2\cos^2\theta-1=1-2\sin^2\theta です。
  • sin⁡θ\sin\theta だけ分かっているときは,cos⁡θ\cos\theta を sin⁡2θ+cos⁡2θ=1\sin^2\theta+\cos^2\theta=1 で求めます。
例題と解き方

0<θ<π20<\theta<\dfrac{\pi}{2} で sin⁡θ=35\sin\theta=\dfrac{3}{5} のとき,sin⁡2θ\sin 2\theta と cos⁡2θ\cos 2\theta を求めなさい。

  1. cos⁡θ=45\cos\theta=\dfrac{4}{5} なので,sin⁡2θ=2×35×45=2425\sin 2\theta=2\times\dfrac{3}{5}\times\dfrac{4}{5}=\dfrac{24}{25} です。
  2. cos⁡2θ=1−2×925=725\cos 2\theta=1-2\times\dfrac{9}{25}=\dfrac{7}{25} です。
よくある間違い
  • sin⁡2θ=2sin⁡θ\sin 2\theta=2\sin\theta としてしまう。cos⁡θ\cos\theta もかけます。
  • cos⁡θ\cos\theta の符号を,象限を確かめずに決めてしまう。

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