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三角関数の性質の問題です。
tan(θ+π/2)=-1/tanθの
等式の証明ができません。
解答お願いします。

質問者からの補足コメント

  • sinとcosはグラフをずらして証明が
    できるのですがtanの場合は学校の方で
    扱っておらず単位円を使おうと思ったのですがやり方が
    わからないのです。説明下手ですみません。

    No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2020/09/01 18:20

A 回答 (5件)

「直交する直線の傾きの積は -1」っていっちゃダメなのかなぁ.

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グラフではなく、tanθ=sinθ/cosθ は 分かりますね。


そして、これはグラフでも分かる通り、
sinθ と cosθ との値は π/2(90°) の差がありますね。
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tan(θ+π/2)=sin(θ+π/2)/cos(θ+π/2) ①


ここで、三角関数の性質より
sin(θ+π/2)=cosθ
cos(θ+π/2)=-sinθ ※

①は
=cosθ/(-sinθ)
=-1/(sinθ/cosθ)
=-1/tanθ ← 証明終わり

※ このsinとcosの変形を加法定理で行うことも出来るのですが、
sin(θ+π/2)=sinθ・cosπ/2+cosθ・sinπ/2
=sinθ・0+cosθ・1
=cosθ

cos(θ+π/2)=cosθ・cosπ/2-sinθ・sinπ/2
=cosθ・0-sinθ・1
=-sinθ

と手順が面倒なのと加法定理まで習っていないなら、”三角関数の性質より” で言い切ってしまった方が楽だと思います。
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加法定理より


sin(θ+π/2)=cosθ
cos(θ+π/2)=-sinθ

よって
tan (θ+π/2)
= sin(θ+π/2) /cos(θ+π/2)
=cosθ/-sinθ
=-1/tanθ

tanの加法定理だとtanπ/2が∞になってしまうので上手くいかないと思いこの方法にしました。
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何をどう考えてどこで困っている?

この回答への補足あり
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