微分積分学準備例

${(\sin (x) + \cos (x))}^{2}$

ステップ 1

${(\sin (x) + \cos (x))}^{2}$ を $(\sin (x) + \cos (x)) (\sin (x) + \cos (x))$ に書き換えます。

$(\sin (x) + \cos (x)) (\sin (x) + \cos (x))$

ステップ 2

分配法則（FOIL法）を使って $(\sin (x) + \cos (x)) (\sin (x) + \cos (x))$ を展開します。

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ステップ 2.1

分配則を当てはめます。

$\sin (x) (\sin (x) + \cos (x)) + \cos (x) (\sin (x) + \cos (x))$

ステップ 2.2

分配則を当てはめます。

$\sin (x) \sin (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) (\sin (x) + \cos (x))$

ステップ 2.3

分配則を当てはめます。

$\sin (x) \sin (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos (x) \cos (x)$

ステップ 3

簡約し、同類項をまとめます。

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ステップ 3.1

各項を簡約します。

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ステップ 3.1.1

$\sin (x) \sin (x)$ を掛けます。

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ステップ 3.1.1.1

$\sin (x)$ を $1$ 乗します。

$\sin^{1} (x) \sin (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos (x) \cos (x)$

ステップ 3.1.1.2

$\sin (x)$ を $1$ 乗します。

$\sin^{1} (x) \sin^{1} (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos (x) \cos (x)$

ステップ 3.1.1.3

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

${\sin (x)}^{1 + 1} + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos (x) \cos (x)$

ステップ 3.1.1.4

$1$ と $1$ をたし算します。

$\sin^{2} (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos (x) \cos (x)$

ステップ 3.1.2

$\cos (x) \cos (x)$ を掛けます。

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ステップ 3.1.2.1

$\cos (x)$ を $1$ 乗します。

$\sin^{2} (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos^{1} (x) \cos (x)$

ステップ 3.1.2.2

$\cos (x)$ を $1$ 乗します。

$\sin^{2} (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos^{1} (x) \cos^{1} (x)$

ステップ 3.1.2.3

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$\sin^{2} (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + {\cos (x)}^{1 + 1}$

ステップ 3.1.2.4

$1$ と $1$ をたし算します。

$\sin^{2} (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos^{2} (x)$

ステップ 3.2

$\sin (x) \cos (x)$ の因数を並べ替えます。

$\sin^{2} (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos^{2} (x)$

ステップ 3.3

$\cos (x) \sin (x)$ と $\cos (x) \sin (x)$ をたし算します。

$\sin^{2} (x) + 2 \cos (x) \sin (x) + \cos^{2} (x)$

ステップ 4

$\cos^{2} (x)$ を移動させます。

$\sin^{2} (x) + \cos^{2} (x) + 2 \cos (x) \sin (x)$

ステップ 5

ピタゴラスの定理を当てはめます。

$1 + 2 \cos (x) \sin (x)$

ステップ 6

各項を簡約します。

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ステップ 6.1

$2 \cos (x)$ と $\sin (x)$ を並べ替えます。

$1 + \sin (x) (2 \cos (x))$

ステップ 6.2

$\sin (x)$ と $2$ を並べ替えます。

$1 + 2 \cdot \sin (x) \cos (x)$

ステップ 6.3

正弦2倍角の公式を当てはめます。

$1 + \sin (2 x)$

微分積分学準備 例

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