インプットした知識を本番で即座に出力できるよう、「加法定理 練習問題」を通じて解法のステップを実践しましょう。
【基本例題】
$\alpha$ が第2象限の角で $\sin\alpha = \frac{3}{5}$、$\beta$ が第1象限の角で $\cos\beta = \frac{5}{13}$ のとき、$\sin(\alpha + \beta)$ および $\cos(\alpha - \beta)$ の値を求めよ。
【解答プロセスと手順】
ステップ1:各関数の値を揃える
$\alpha$ は第2象限($90^\circ < \alpha < 180^\circ$)なので、$\cos\alpha < 0$ です。
$\cos\alpha = -\sqrt{1 - \sin^2\alpha} = -\sqrt{1 - \left(\frac{3}{5}\right)^2} = -\frac{4}{5}$
$\beta$ は第1象限($0^\circ < \beta < 90^\circ$)なので、$\sin\beta > 0$ です。
$\sin\beta = \sqrt{1 - \cos^2\beta} = \sqrt{1 - \left(\frac{5}{13}\right)^2} = \frac{12}{13}$
ステップ2:公式の適用と計算
① $\sin(\alpha + \beta) = \sin\alpha\cos\beta + \cos\alpha\sin\beta$(咲いたコスモス、コスモス咲いた)
$= \left(\frac{3}{5}\right)\left(\frac{5}{13}\right) + \left(-\frac{4}{5}\right)\left(\frac{12}{13}\right) = \frac{15 - 48}{65} = -\frac{33}{65}$
② $\cos(\alpha - \beta) = \cos\alpha\cos\beta + \sin\alpha\sin\beta$(マイナス展開なので右辺はプラス)
$= \left(-\frac{4}{5}\right)\left(\frac{5}{13}\right) + \left(\frac{3}{5}\right)\left(\frac{12}{13}\right) = \frac{-20 + 36}{65} = \frac{16}{65}$
【プロの結論】語呂合わせ活用派と完全導出派の向き不向き判断基準
学習者の現在の学力フェーズや志望校のレベルに応じて、取るべきアプローチは明確に分かれます。自身の状況に合わせた最適な戦略を選択してください。
【語呂合わせ活用を最優先すべき人】
・共通テストや定期試験で時間配分に苦しんでいる人
・公式の記号を見ただけでアレルギー反応が出てしまう初学者
・まずは基本的な問題演習で計算の成功体験を積みたい人
【完全導出と証明を深掘りすべき人】
・難関国公立大・早慶上理などの二次試験で数学の記述答案を作成する人
・公式暗記に頼りすぎて、少し捻られた応用題で手が止まってしまう人
・大学進学後も理工系・情報系分野で高度な数学(フーリエ解析や線形代数)を学ぶ予定の人