다음은 중등 과정으로 sin ( θ + β ) = ( 가 ) \sin ( \theta+\beta )=(가) sin ( θ + β ) = ( 가 ) 임을 증명하는 과정이다.
다음과 같이 그림을 그려보자.
여기서 피타고라스의 정리에 의해
A B ‾ = ( ( 나 ) − sin β ) 2 + ( cos β − cos α ) 2 ••• ( 1 ) \overline {AB}= \sqrt{((나)-\sin \beta)^2+(\cos \beta -\cos \alpha)^2}•••(1) A B = (( 나 ) − sin β ) 2 + ( cos β − cos α ) 2 ••• ( 1 )
또한 α \alpha α 를 α − β \alpha -\beta α − β , β \beta β 를 0 ∘ 0^\circ 0 ∘ 으로 바꾸고 계산해도 똑같으므로 피타고라스의 정리에 의해(∵ \because ∵ 한 원 O O O 위의 점 A , B , P , Q A,B,P,Q A , B , P , Q 에 대하여 ∠ A O B = ∠ P O Q \angle {AOB}= \angle{POQ} ∠ A O B = ∠ P O Q 면 △ A O B ≡ △ P O Q \triangle {AOB}≡\triangle {POQ} △ A O B ≡ △ P O Q ( (다)합동)
A B ‾ = sin 2 ( α − β ) + ( 1 − ( 라 ) ) 2 ••• ( 2 ) \overline {AB}=\sqrt{\sin^2(\alpha - \beta)+(1-(라))^2}•••(2) A B = sin 2 ( α − β ) + ( 1 − ( 라 ) ) 2 ••• ( 2 )
sin 2 x + cos 2 x = 1 \sin^2 x+\cos^2 x=1 sin 2 x + cos 2 x = 1 이다. 왜냐하면 빗변의 길이가 1 1 1 이고 한 각의 크기가 x x x 인 직각삼각형에서 높이는 sin x \sin x sin x , 밑변의 길이는 cos x \cos x cos x 이고 피타고라스의 정리에 의해 sin 2 x + cos 2 x = 1 \sin^2 x+\cos^2 x=1 sin 2 x + cos 2 x = 1 이기 때문이다. 그리고 sin ( 90 ∘ − α ) = cos α , cos ( 90 ∘ − α ) = sin α \sin(90^\circ-\alpha)=\cos \alpha,\ \cos(90^\circ-\alpha)=\sin\alpha sin ( 9 0 ∘ − α ) = cos α , cos ( 9 0 ∘ − α ) = sin α 이다. 그 이유는 위 그림을 통해 알 수 있다.
이때 ( 1 ) = ( 2 ) (1)=(2) ( 1 ) = ( 2 ) 라고 하면
( ( 나 ) − sin β ) 2 + ( cos β − cos α ) 2 = sin 2 ( α − β ) + ( 1 − ( 라 ) ) 2 \sqrt{((나)-\sin\beta)^2+(\cos\beta-\cos\alpha)^2}=\sqrt{\sin^2(\alpha-\beta)+(1-(라))^2} (( 나 ) − sin β ) 2 + ( cos β − cos α ) 2 = sin 2 ( α − β ) + ( 1 − ( 라 ) ) 2 2 − 2 ( 나 ) sin β − 2 cos α cos β = 2 − 2 ( 라 ) 2-2(나)\sin\beta-2\cos\alpha\cos\beta=2-2(라) 2 − 2 ( 나 ) sin β − 2 cos α cos β = 2 − 2 ( 라 ) ( 라 ) = ( 나 ) sin β + cos α cos β (라)=(나)\sin\beta+\cos\alpha\cos\beta ( 라 ) = ( 나 ) sin β + cos α cos β 여기서 α = 90 ∘ − θ \alpha=90^\circ-\theta α = 9 0 ∘ − θ 를 대입하면
따라서 sin ( θ + β ) = ( 가 ) \sin(\theta+\beta)=(가) sin ( θ + β ) = ( 가 )
다음 중 옳지 않은 것을 고르시오.