与えられた数式は $2\sin(x+\frac{\pi}{3})$ です。この式に対して何か操作を行うのか、あるいはこの式が何を表しているのか(例えば関数の最大値や最小値、あるいは方程式の一部など)が不明です。ここでは、この式を三角関数の加法定理を用いて展開してみます。

解析学三角関数加法定理三角関数の展開
2025/6/22

1. 問題の内容

与えられた数式は 2sin(x+π3)2\sin(x+\frac{\pi}{3}) です。この式に対して何か操作を行うのか、あるいはこの式が何を表しているのか(例えば関数の最大値や最小値、あるいは方程式の一部など)が不明です。ここでは、この式を三角関数の加法定理を用いて展開してみます。

2. 解き方の手順

三角関数の加法定理を利用します。
sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB\sin(A+B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B
今回の式では、A=xA = xB=π3B = \frac{\pi}{3} となります。したがって、
sin(x+π3)=sinxcosπ3+cosxsinπ3\sin(x + \frac{\pi}{3}) = \sin x \cos \frac{\pi}{3} + \cos x \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(x+π3)=sinx12+cosx32=12sinx+32cosx\sin(x + \frac{\pi}{3}) = \sin x \cdot \frac{1}{2} + \cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{1}{2}\sin x + \frac{\sqrt{3}}{2}\cos x
したがって、
2sin(x+π3)=2(12sinx+32cosx)=sinx+3cosx2\sin(x+\frac{\pi}{3}) = 2(\frac{1}{2}\sin x + \frac{\sqrt{3}}{2}\cos x) = \sin x + \sqrt{3}\cos x

3. 最終的な答え

2sin(x+π3)=sinx+3cosx2\sin(x+\frac{\pi}{3}) = \sin x + \sqrt{3}\cos x

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