$(\sin\theta + \cos\theta)^2 + (\sin\theta - \cos\theta)^2$ の値を求める問題です。

その他三角関数恒等式計算
2025/7/10

1. 問題の内容

(sinθ+cosθ)2+(sinθcosθ)2(\sin\theta + \cos\theta)^2 + (\sin\theta - \cos\theta)^2 の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの項を展開します。
(sinθ+cosθ)2=sin2θ+2sinθcosθ+cos2θ(\sin\theta + \cos\theta)^2 = \sin^2\theta + 2\sin\theta\cos\theta + \cos^2\theta
(sinθcosθ)2=sin2θ2sinθcosθ+cos2θ(\sin\theta - \cos\theta)^2 = \sin^2\theta - 2\sin\theta\cos\theta + \cos^2\theta
これらを足し合わせます。
(sinθ+cosθ)2+(sinθcosθ)2=(sin2θ+2sinθcosθ+cos2θ)+(sin2θ2sinθcosθ+cos2θ)(\sin\theta + \cos\theta)^2 + (\sin\theta - \cos\theta)^2 = (\sin^2\theta + 2\sin\theta\cos\theta + \cos^2\theta) + (\sin^2\theta - 2\sin\theta\cos\theta + \cos^2\theta)
=sin2θ+2sinθcosθ+cos2θ+sin2θ2sinθcosθ+cos2θ= \sin^2\theta + 2\sin\theta\cos\theta + \cos^2\theta + \sin^2\theta - 2\sin\theta\cos\theta + \cos^2\theta
=2sin2θ+2cos2θ= 2\sin^2\theta + 2\cos^2\theta
=2(sin2θ+cos2θ)= 2(\sin^2\theta + \cos^2\theta)
三角関数の恒等式 sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 を用いると、
=2(1)= 2(1)
=2= 2

3. 最終的な答え

2

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