与えられた三角関数の式を簡略化する問題です。 式は以下の通りです。 $cos(\frac{\pi}{2} + \theta)sin(\pi - \theta) - cos(3\pi + \theta)sin(\theta - \frac{\pi}{2})$

解析学三角関数三角関数の加法定理三角関数の性質恒等式簡略化
2025/8/14

1. 問題の内容

与えられた三角関数の式を簡略化する問題です。
式は以下の通りです。
cos(π2+θ)sin(πθ)cos(3π+θ)sin(θπ2)cos(\frac{\pi}{2} + \theta)sin(\pi - \theta) - cos(3\pi + \theta)sin(\theta - \frac{\pi}{2})

2. 解き方の手順

まず、三角関数の性質を利用して、各項を簡略化します。
* cos(π2+θ)=sin(θ)cos(\frac{\pi}{2} + \theta) = -sin(\theta)
* sin(πθ)=sin(θ)sin(\pi - \theta) = sin(\theta)
* cos(3π+θ)=cos(π+θ)=cos(θ)cos(3\pi + \theta) = cos(\pi + \theta) = -cos(\theta)
* sin(θπ2)=cos(θ)sin(\theta - \frac{\pi}{2}) = -cos(\theta)
これらの関係式を元の式に代入すると、
(sin(θ))sin(θ)(cos(θ))(cos(θ))(-sin(\theta))sin(\theta) - (-cos(\theta))(-cos(\theta))
=sin2(θ)cos2(θ)= -sin^2(\theta) - cos^2(\theta)
三角関数の基本的な恒等式であるsin2(θ)+cos2(θ)=1sin^2(\theta) + cos^2(\theta) = 1を用いると、
=(sin2(θ)+cos2(θ))= -(sin^2(\theta) + cos^2(\theta))
=1= -1

3. 最終的な答え

-1

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