与えられた三角関数の積を、和または差の形に変形する問題です。具体的には、以下の2つの式を変形します。 (1) $2 \cos 4\theta \sin 2\theta$ (2) $2 \sin 3\theta \sin \theta$

解析学三角関数積和の公式三角関数の変換
2025/4/27

1. 問題の内容

与えられた三角関数の積を、和または差の形に変形する問題です。具体的には、以下の2つの式を変形します。
(1) 2cos4θsin2θ2 \cos 4\theta \sin 2\theta
(2) 2sin3θsinθ2 \sin 3\theta \sin \theta

2. 解き方の手順

積を和または差の形に変換するには、三角関数の積和の公式を利用します。
(1) 2cos4θsin2θ2 \cos 4\theta \sin 2\theta の場合:
積和の公式 2cosAsinB=sin(A+B)sin(AB)2 \cos A \sin B = \sin (A+B) - \sin (A-B) を利用します。
A=4θA = 4\theta, B=2θB = 2\theta とすると、
2cos4θsin2θ=sin(4θ+2θ)sin(4θ2θ)2 \cos 4\theta \sin 2\theta = \sin (4\theta + 2\theta) - \sin (4\theta - 2\theta)
=sin6θsin2θ= \sin 6\theta - \sin 2\theta
(2) 2sin3θsinθ2 \sin 3\theta \sin \theta の場合:
積和の公式 2sinAsinB=cos(AB)cos(A+B)2 \sin A \sin B = \cos (A-B) - \cos (A+B) を利用します。
A=3θA = 3\theta, B=θB = \theta とすると、
2sin3θsinθ=cos(3θθ)cos(3θ+θ)2 \sin 3\theta \sin \theta = \cos (3\theta - \theta) - \cos (3\theta + \theta)
=cos2θcos4θ= \cos 2\theta - \cos 4\theta

3. 最終的な答え

(1) sin6θsin2θ\sin 6\theta - \sin 2\theta
(2) cos2θcos4θ\cos 2\theta - \cos 4\theta

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