y"=-y, y(0)=a, y'(0)=b
a=1,b=0で解cos x, a=0,b=1で解sin xと定義する。
(1)co\(s^{2}\) x + si\(n^{2}\) x = 1
(2)cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB
sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB
を証明せよ。」
・・・・高校の範囲ではないと思うんですが、よろしくお願いします。
y"=-y, y(0)=a, y'(0)=b
a=1,b=0で解cos x, a=0,b=1で解sin xと定義する。
(1)co\(s^{2}\) x + si\(n^{2}\) x = 1
(2)cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB
sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB
を証明せよ。」
・・・・高校の範囲ではないと思うんですが、よろしくお願いします。
f(x)=∫cos(t)dt(0<t<x)とおく。
f(0)=0
f'(x)=cos(x),f'(0)=cos(0)=1
f''(x)={cos(x)}',f''(0)=0
f'''(x)={cos(x)}''=-cos(x),f'''(0)=-1
だから、f''(x)=∫{-cos(t)}dt(0<t<x)となる。
=-∫cos(t)dt
=-f(x)
だから、(線形微分方程式の解の一意性より)
f(x)=sin(x)
{sin(x)}'=cos(x),{cos(x)}'=-sin(x)
(1)
{co\(s^{2}\)(x)+si\(n^{2}\)(x)}'=2cos(x){-sin(x)}+2sin(x)cos(x)=0
だから、co\(s^{2}\)(x)+si\(n^{2}\)(x)=定数
co\(s^{2}\)(0)+si\(n^{2}\)(0)=1+0=1
よって、co\(s^{2}\)(x)+si\(n^{2}\)(x)=1 終
(2)
(\(d^{2}\)/d\(A^{2}\))cos(A+B)=-cos(A+B),
(\(d^{2}\)/d\(A^{2}\)){cosAcosB-sinAsinB}=-{cosAcosB-sinAsinB}
証明すべき式の左辺も右辺も、A=0のとき、cosB
1階微分の値が、A=0のとき、-sinB
線形微分方程式の解の一意性より
cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinBとなる。
sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinBも同様。