与えられた三角関数の式を簡略化します。具体的には、$\cos(\theta + \frac{\pi}{6}) + \cos(\theta - \frac{\pi}{6})$ を計算し、より簡単な形に書き換えます。

解析学三角関数加法定理和積公式
2025/5/19

1. 問題の内容

与えられた三角関数の式を簡略化します。具体的には、cos(θ+π6)+cos(θπ6)\cos(\theta + \frac{\pi}{6}) + \cos(\theta - \frac{\pi}{6}) を計算し、より簡単な形に書き換えます。

2. 解き方の手順

三角関数の和積の公式を使用します。
cos(A)+cos(B)=2cos(A+B2)cos(AB2)\cos(A) + \cos(B) = 2 \cos(\frac{A+B}{2}) \cos(\frac{A-B}{2})
ここで、A=θ+π6A = \theta + \frac{\pi}{6} および B=θπ6B = \theta - \frac{\pi}{6} とします。
すると、
A+B2=(θ+π6)+(θπ6)2=2θ2=θ\frac{A+B}{2} = \frac{(\theta + \frac{\pi}{6}) + (\theta - \frac{\pi}{6})}{2} = \frac{2\theta}{2} = \theta
AB2=(θ+π6)(θπ6)2=2π62=π6\frac{A-B}{2} = \frac{(\theta + \frac{\pi}{6}) - (\theta - \frac{\pi}{6})}{2} = \frac{\frac{2\pi}{6}}{2} = \frac{\pi}{6}
したがって、
cos(θ+π6)+cos(θπ6)=2cos(θ)cos(π6)\cos(\theta + \frac{\pi}{6}) + \cos(\theta - \frac{\pi}{6}) = 2 \cos(\theta) \cos(\frac{\pi}{6})
cos(π6)=32\cos(\frac{\pi}{6}) = \frac{\sqrt{3}}{2} であるから、
cos(θ+π6)+cos(θπ6)=2cos(θ)(32)=3cos(θ)\cos(\theta + \frac{\pi}{6}) + \cos(\theta - \frac{\pi}{6}) = 2 \cos(\theta) (\frac{\sqrt{3}}{2}) = \sqrt{3} \cos(\theta)

3. 最終的な答え

3cos(θ)\sqrt{3} \cos(\theta)

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