$\sin\theta$ と $\cos\theta$ に分解せよ、とあります。具体的には、$2^{-\sin(\theta - \frac{\pi}{3})}$ を計算し、$sin\theta$ と $cos\theta$ の式で表す問題です。

解析学三角関数指数関数加法定理指数法則
2025/6/16
はい、承知いたしました。

1. 問題の内容

sinθ\sin\thetacosθ\cos\theta に分解せよ、とあります。具体的には、2sin(θπ3)2^{-\sin(\theta - \frac{\pi}{3})} を計算し、sinθsin\thetacosθcos\theta の式で表す問題です。

2. 解き方の手順

まず、sin(θπ3)\sin(\theta - \frac{\pi}{3}) を三角関数の加法定理を用いて展開します。
sin(θπ3)=sinθcosπ3cosθsinπ3\sin(\theta - \frac{\pi}{3}) = \sin\theta \cos\frac{\pi}{3} - \cos\theta \sin\frac{\pi}{3}
cosπ3=12\cos\frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}sinπ3=32\sin\frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2} なので、
sin(θπ3)=12sinθ32cosθ\sin(\theta - \frac{\pi}{3}) = \frac{1}{2}\sin\theta - \frac{\sqrt{3}}{2}\cos\theta
したがって、
2sin(θπ3)=2(12sinθ32cosθ)=212sinθ+32cosθ2^{-\sin(\theta - \frac{\pi}{3})} = 2^{-(\frac{1}{2}\sin\theta - \frac{\sqrt{3}}{2}\cos\theta)} = 2^{-\frac{1}{2}\sin\theta + \frac{\sqrt{3}}{2}\cos\theta}
212sinθ+32cosθ=212sinθ232cosθ=232cosθ212sinθ2^{-\frac{1}{2}\sin\theta + \frac{\sqrt{3}}{2}\cos\theta} = 2^{-\frac{1}{2}\sin\theta} \cdot 2^{\frac{\sqrt{3}}{2}\cos\theta} = \frac{2^{\frac{\sqrt{3}}{2}\cos\theta}}{2^{\frac{1}{2}\sin\theta}}

3. 最終的な答え

232cosθ212sinθ\frac{2^{\frac{\sqrt{3}}{2}\cos\theta}}{2^{\frac{1}{2}\sin\theta}}
または
212sinθ+32cosθ2^{-\frac{1}{2}\sin\theta + \frac{\sqrt{3}}{2}\cos\theta}

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