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数学II / 三角関数 / 加法定理

まず、この問題から。問題文0≤x<2πの範囲で、方程式2sin x=1を解きなさい。

加法定理

三角関数で「加法定理」が問われ、式の構造を見抜き、公式や置換で標準形へ直す型。 最初の一手は「弧度法で周期と代表点を単位円へ置く」。答えを出したら、「周期・定義域・角の範囲の見落とし」という間違いがないかを確認します。

見抜き方
三角関数で「加法定理」が問われ、式の構造を見抜き、公式や置換で標準形へ直す型。
最初の一手
弧度法で周期と代表点を単位円へ置く
求めるもの
条件を保った標準形・簡約形
典型的な罠
周期・定義域・角の範囲の見落とし
到達レベル
基礎〜教科書標準
記事状態
要点・例題・演習 公開済み
01 / QUICK ANSWER

30秒でわかる答え

弧度法で周期と代表点を単位円へ置く

三角関数で「加法定理」が問われ、式の構造を見抜き、公式や置換で標準形へ直す型。 最初の一手は「弧度法で周期と代表点を単位円へ置く」。答えを出したら、「周期・定義域・角の範囲の見落とし」という間違いがないかを確認します。

「加法定理」または同じ条件が現れる式を簡単にする展開・因数分解・整理をする
02 / WHY?

なぜそうなる?

WHY

加法定理では、なぜこの手順から始めるの?

計算の手順には、式が表す値を変えずに見やすい形へ直す役割があります。形を先に見抜くと、符号やかっこのミスを減らし、逆算でも確かめられます。

03 / CORE POINTS

ここだけは押さえる4点

  1. 01

    三角関数で「加法定理」が問われ、式の構造を見抜き、公式や置換で標準形へ直す型。

  2. 02

    最初にすること:弧度法で周期と代表点を単位円へ置く。

  3. 03

    目標:条件を保った標準形・簡約形まで、根拠をつないで示す。

  4. 04

    見直し:「周期・定義域・角の範囲の見落とし」という間違いがないか、元の条件へ戻って確かめる。

04 / WORKED EXAMPLES

考え方がつながる例題3

例題 1 / まず解く

三角関数の入口問題

0≤x<2πの範囲で、方程式2sin x=1を解きなさい。

ヒント・解説を見る

ヒント基準角はπ/6です。

  1. sin x=1/2。
  2. 基準角π/6で、第1象限はx=π/6。
  3. 第2象限はx=π−π/6=5π/6。

答えx=π/6, 5π/6

確かめどちらもsin x=1/2なので2sin x=1を満たし、指定範囲内です。

例題 2 / 定義へ戻る

同じ問題を、定義から考える

【問題文をもう一度】0≤x<2πの範囲で、方程式2sin x=1を解きなさい。 この問題で使った「加法定理」の定義・性質を説明しなさい。

ヒント・解説を見る

ヒント答えの計算ではなく、なぜその手順を使えるかを言葉にします。

  1. 両辺を2で割りsin x=1/2にする。
  2. 単位円で正弦が正になる象限を確認する。
  3. 範囲内の角をすべて挙げる。

答えsin xは単位円上の点のy座標で、第1・第2象限で正です。

確かめ定義と最初の一手「弧度法で周期と代表点を単位円へ置く」がつながっているか確認します。

例題 3 / 検算する

問題文の条件へ答えを戻す

【問題文をもう一度】0≤x<2πの範囲で、方程式2sin x=1を解きなさい。 得た答えが、問題文のすべての条件を満たすことを確かめなさい。

ヒント・解説を見る

ヒント「周期・定義域・角の範囲の見落とし」が起きていないか、元の数・式・図へ戻します。

  1. 弧度法で周期と代表点を単位円へ置く
  2. 基準角π/6で、第1象限はx=π/6。
  3. 第2象限はx=π−π/6=5π/6。
  4. 答えを問題文の条件へ戻す

答えx=π/6, 5π/6

確かめどちらもsin x=1/2なので2sin x=1を満たし、指定範囲内です。

05 / PRACTICE

基礎→標準→発展の3段階演習

Q1基礎

【問題文】0≤x<2πの範囲で、方程式2sin x=1を解きなさい。

答えと解説
x=π/6, 5π/6

基準角はπ/6です。 どちらもsin x=1/2なので2sin x=1を満たし、指定範囲内です。

Q2標準

【同じ問題を説明する】0≤x<2πの範囲で、方程式2sin x=1を解きなさい。 計算前の判断を三つ、順番に書きなさい。

答えと解説
両辺を2で割りsin x=1/2にする。 → 単位円で正弦が正になる象限を確認する。 → 範囲内の角をすべて挙げる。

sin xは単位円上の点のy座標で、第1・第2象限で正です。

Q3発展

【同じ問題を検算する】0≤x<2πの範囲で、方程式2sin x=1を解きなさい。 「加法定理」の定義と問題文の条件を使って、答えが正しい理由を説明しなさい。

答えと解説
x=π/6, 5π/6。どちらもsin x=1/2なので2sin x=1を満たし、指定範囲内です。

「周期・定義域・角の範囲の見落とし」を避け、答えを元の条件へ戻すところまでが解答です。

06 / ERROR CLINIC

間違いを、理由から直す

周期・定義域・角の範囲の見落とし

答えだけを消してやり直すのではなく、最初の一手「弧度法で周期と代表点を単位円へ置く」へ戻ります。条件を図・表・式へ書き直し、どの行で条件が失われたかを特定してください。

見直しの合言葉

入力の条件、途中の根拠、出力「条件を保った標準形・簡約形」の三つがつながっているかを確認します。

07 / QUESTIONS

よくある「なぜ?」

加法定理は何を覚えればよい?

答えの形だけでなく、「弧度法で周期と代表点を単位円へ置く」という最初の判断と、その理由をセットで覚えます。

途中で分からなくなったら、どこへ戻る?

問題文の条件と、求めるものを分けて書きます。その後「「加法定理」または同じ条件が現れる」があるかを確認してください。

できたかどうかは、どう判断する?

初見の類題で初手を自分で選び、「周期・定義域・角の範囲の見落とし」を避けて理由まで説明できれば合格です。