与えられた三角関数の式 $\sin(90^\circ - \theta)\cos(180^\circ - \theta) - \cos^2\theta \tan^2(180^\circ - \theta)$ を簡略化せよ。

幾何学三角関数三角関数の公式角度変換式の簡略化
2025/7/11

1. 問題の内容

与えられた三角関数の式 sin(90θ)cos(180θ)cos2θtan2(180θ)\sin(90^\circ - \theta)\cos(180^\circ - \theta) - \cos^2\theta \tan^2(180^\circ - \theta) を簡略化せよ。

2. 解き方の手順

三角関数の性質を利用して式を簡略化します。
- sin(90θ)=cosθ\sin(90^\circ - \theta) = \cos\theta
- cos(180θ)=cosθ\cos(180^\circ - \theta) = -\cos\theta
- tan(180θ)=tanθ\tan(180^\circ - \theta) = -\tan\theta
これらの関係式を元の式に代入します。
sin(90θ)cos(180θ)cos2θtan2(180θ)=(cosθ)(cosθ)cos2θ(tanθ)2\sin(90^\circ - \theta)\cos(180^\circ - \theta) - \cos^2\theta \tan^2(180^\circ - \theta) = (\cos\theta)(-\cos\theta) - \cos^2\theta(-\tan\theta)^2
=cos2θcos2θtan2θ= -\cos^2\theta - \cos^2\theta\tan^2\theta
=cos2θcos2θsin2θcos2θ= -\cos^2\theta - \cos^2\theta \frac{\sin^2\theta}{\cos^2\theta}
=cos2θsin2θ= -\cos^2\theta - \sin^2\theta
=(cos2θ+sin2θ)= -(\cos^2\theta + \sin^2\theta)
三角関数の基本公式 cos2θ+sin2θ=1\cos^2\theta + \sin^2\theta = 1 を利用します。
=1= -1

3. 最終的な答え

-1

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