【高校数学】三角関数 sin cos tan「加法定理」の覚え方【覚えやすい語呂合わせ&問題つき】

三角関数 sin cos tan「加法定理」の覚え方はないの?

加法定理の覚えやすい語呂合わせを教えてほしい!

加法定理を実際に使う問題を解きたい!

こういった要望に応えます。

 

三角関数の「加法定理」は、定期テストや入試でもかなり出題されやすいので、しっかり覚えておかなければいけません。

にも関わらず、加法定理を何も工夫せずに丸暗記するのはかなり大変です。

 

この記事を読めば、

  • 三角関数 sin cos tan「加法定理」の覚え方・語呂合わせ
  • 「加法定理」の実際の使い方(sin cos tan)

がわかります。

 

三角関数「加法定理」は語呂合わせで覚えよう!

三角関数

三角関数の「加法定理」は以下の3つ。

  1. $\sin(\alpha \pm \beta) = \sin\alpha \cos\beta \pm \cos\alpha \sin\beta $
  2. $\cos(\alpha \pm \beta) = \cos\alpha \cos\beta \mp \sin\alpha \sin\beta $
  3. $\displaystyle {\tan(\alpha \pm \beta) = {\tan\alpha \pm \tan\beta \over 1 \mp \tan\alpha \tan\beta}}$

これらを丸暗記しろ!というのはかなりハードですよね?

そこで、おすすめなのが「語呂合わせで覚える」という方法です。

リズミカルに何度も口ずさんで覚えてしまいましょう♪

sin(サイン)加法定理の覚え方【語呂合わせ】

sin(サイン)の「加法定理」の覚え方(語呂合わせ)はこちら。

$\sin(\alpha \pm \beta) = \sin\alpha \cos\beta \pm \cos\alpha \sin\beta $

咲いたコスモス コスモス咲いた

「咲いた(sinα)コスモス(cosβ) コスモス(cosα)咲いた(sinβ)」

と覚えましょう。

 

あえて分けて書くと、

$\sin(\alpha \color{red}{+} \beta) = \sin\alpha \cos\beta \color{red}{+} \cos\alpha \sin\beta $

$\sin(\alpha \color{blue}{-} \beta) = \sin\alpha \cos\beta \color{blue}{-} \cos\alpha \sin\beta $

プラス(+)・マイナス()は左辺と右辺で 同じ(一致する) ですね。

【例題1】sin75°を加法定理を用いて求めよ。

三角比の値が使える(知っている)ものは、0°を除くと

 30°、45°、60°、90°

の4種類。

「75°」をこの4種類の 和・差 で表すことを考えると、

 $ $ $75^\circ = 45^\circ + 30^\circ$

が言えますね。

【解答】

$\sin \color{red}{75^\circ} $

$= \sin( \color{red}{45^\circ + 30^\circ} ) $

$= \sin45^\circ \cos30^\circ + \cos45^\circ \sin30^\circ$

$\displaystyle {= {\sqrt{2}\over2} \cdot {1\over2} + {\sqrt{2}\over2} \cdot {\sqrt{3}\over2}}$

$\displaystyle {= {\sqrt{6} + \sqrt{2} \over 4}}$

【例題2】sin15°を加法定理を用いて求めよ。

  $ $ $15^\circ = 45^\circ − 30^\circ$

と考えると、以下の解答になります。

【解答】

$\sin \color{red}{15^\circ}$

$= \sin( \color{red}{45^\circ − 30^\circ} ) $

$= \sin45^\circ \cos30^\circ − \cos45^\circ \sin30^\circ$

$\displaystyle {= {\sqrt{2}\over2} \cdot {\sqrt{3}\over2} − {\sqrt{2}\over2} \cdot {1\over2}}$

$\displaystyle {= {\sqrt{6} − \sqrt{2} \over 4}}$

また、

  $ $ $15^\circ = 60^\circ − 45^\circ$

と考えてもOKです。

【別解】

$\sin \color{red}{15^\circ}$

$= \sin( \color{red}{60^\circ − 45^\circ} ) $

$= \sin60^\circ \cos45^\circ − \cos60^\circ \sin45^\circ$

$\displaystyle {= {\sqrt{3}\over2} \cdot {\sqrt{2}\over2} − {1\over2} \cdot {\sqrt{2}\over2}}$

$\displaystyle {= {\sqrt{6} − \sqrt{2} \over 4}}$

cos(コサイン)加法定理の覚え方【語呂合わせ】

cos(コサイン)の「加法定理」の覚え方(語呂合わせ)はこちら。

$\cos(\alpha \pm \beta) = \cos\alpha \cos\beta \mp \sin\alpha \sin\beta $

コスモス コスモス 咲いた 咲いた

「コスモス(cosα)コスモス(cosβ) 咲いた(sinα)咲いた(sinβ)」

と覚えましょう。

 

分けて書くと、

$\cos(\alpha \color{red}{+} \beta) = \cos\alpha \cos\beta \color{blue}{-} \sin\alpha \sin\beta $

$\cos(\alpha \color{blue}{-} \beta) = \cos\alpha \cos\beta \color{red}{+} \sin\alpha \sin\beta $

プラス(+)・マイナス()は左辺と右辺で  ですね。

【例題】cos105°を加法定理を用いて求めよ。

【解答】

$\cos \color{red}{105^\circ} $

$= \cos( \color{red}{ 60^\circ + 45^\circ } ) $

$= \cos60^\circ \cos45^\circ − \sin60^\circ \sin45^\circ$

$\displaystyle {= {1\over2} \cdot {\sqrt{2}\over2} − {\sqrt{3}\over2} \cdot {\sqrt{2}\over2}}$

$\displaystyle {= {\sqrt{2} − \sqrt{6} \over 4}}$

tan(タンジェント)加法定理の覚え方【語呂合わせ】

tan(タンジェント)の「加法定理」の覚え方(語呂合わせ)です。

$\displaystyle {\tan(\alpha \pm \beta) = {\tan\alpha \pm \tan\beta \over 1 \mp \tan\alpha \tan\beta}}$

1 マイナス タンタン ぶんの タン プラ タン

「1マイナス タン(tanα)タン(tanβ)ぶんの タン(tanα)プラ タン(tanβ)」

と読みます。

 

分けて書くと、

$\displaystyle {\tan(\alpha \color{red}{+} \beta) = {\tan\alpha \color{red}{+} \tan\beta \over 1 \color{blue}{-} \tan\alpha \tan\beta}}$

$\displaystyle {\tan(\alpha \color{blue}{-} \beta) = {\tan\alpha \color{blue}{-} \tan\beta \over 1 \color{red}{+} \tan\alpha \tan\beta}}$

語呂合わせの「マイナス」「プラ(ス)」は、$\tan(\alpha \color{red}{+} \beta)$ の場合です。

$\tan(\alpha \color{blue}{-} \beta)$ のときは、符号を  で考えてください。

つまり、「1 プラス タンタン ぶんの タン マイ タン」ということ。

【例題】tan75°を加法定理を用いて求めよ。

【解答】

$\tan \color{red}{75^\circ}$

$= \tan( \color{red}{ 45^\circ + 30^\circ } ) $

$\displaystyle {= {\tan45^\circ + \tan30^\circ \over 1 − \tan45^\circ \tan30^\circ}}$

$= {\displaystyle {1 + {1\over \sqrt{3}}} \over \displaystyle {1 − 1 \cdot {1\over \sqrt{3}}}}$

$= {\displaystyle {1 + {1\over \sqrt{3}}} \over \displaystyle {1 − {1\over \sqrt{3}}}}$

$= {\displaystyle {1 + {1\over \sqrt{3}}} \over \displaystyle {1 − {1\over \sqrt{3}}}}×\displaystyle {\sqrt{3} \over \sqrt{3}}$ ← (注)

$\displaystyle {= {\sqrt{3} + 1 \over \sqrt{3} − 1}}$

(注)分母($\displaystyle {1 − {1\over \sqrt{3}}}$)と分子($\displaystyle {1 + {1\over \sqrt{3}}}$)の両方に $\sqrt{3}$ をかける

【まとめ】加法定理の語呂合わせ

最後に、三角関数の「加法定理」の語呂合わせをまとめておきます。

① $\sin(\alpha \pm \beta) = \sin\alpha \cos\beta \pm \cos\alpha \sin\beta $
咲いたコスモス コスモス咲いた

② $\cos(\alpha \pm \beta) = \cos\alpha \cos\beta \mp \sin\alpha \sin\beta $
コスモスコスモス 咲いた咲いた

③ $\displaystyle {\tan(\alpha \pm \beta) = {\tan\alpha \pm \tan\beta \over 1 \mp \tan\alpha \tan\beta}}$
1マイナス タンタン ぶんの タン プラ タン

何度も口ずさんでガッチリ暗記しておきましょう!

質問・要望があれば気軽にコメントください👍

「加法定理」から「2倍角の公式」が導ける

加法定理 から導くことができるものに「2倍角の公式」があります。

こちらもチェックしておきましょう。

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