#G06 · Geometry & Trigonometry · Lv.3View in 3D Mind-Map

Trigonometric Addition & Double-Angle Formulas

Claudius Ptolemy · 150 CE

cos⁡(α±β)=cos⁡αcos⁡β∓sin⁡αsin⁡β\cos(\alpha\pm\beta) = \cos\alpha\cos\beta \mp \sin\alpha\sin\beta
sin⁡(α±β)=sin⁡αcos⁡β±cos⁡αsin⁡β\sin(\alpha\pm\beta) = \sin\alpha\cos\beta \pm \cos\alpha\sin\beta

Expands sine and cosine of angle sums (α ± β) into products of single-angle functions—essential for proving trig derivatives, 2D rotation matrices, and RF modulation.

🧮 Live Formula Calculator & Plotter
Angle α°
Angle β°
sin⁡(45∘+30∘)=0.9659,cos⁡(45∘+30∘)=0.2588\sin(45^\circ+30^\circ) = 0.9659, \quad \cos(45^\circ+30^\circ) = 0.2588
sin(α+β) = sin(75°)
0.9659
cos(α+β) = cos(75°)
0.2588
배각 sin(2α)
1.0000

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Geometric & Intuitive Insight

단위원 위의 두 점 P(cos α, sin α)와 Q(cos β, sin β) 사이의 거리를 유클리드 거리 공식으로 구한 값과, 끼인각 (α-β)에 대해 제2코사인법칙으로 구한 값을 같다고 놓으면 즉시 증명됩니다.

Step-by-Step Derivation

  1. Step 1.1단계: 단위원 위 두 점 A(cos α, sin α), B(cos β, sin β) 사이의 거리 제곱은 (cos α - cos β)² + (sin α - sin β)² = 2 - 2(cos α cos β + sin α sin β)
  2. Step 2.2단계: 한편 원점과 두 점 A, B가 이루는 삼각형에서 제2코사인법칙을 쓰면 AB² = 1² + 1² - 2·1·1·cos(α - β) = 2 - 2cos(α - β)
  3. Step 3.3단계: 두 식을 비교하면 cos(α - β) = cos α cos β + sin α sin β 가 성립합니다.

AI & Coding Real-World Use

Deriving 2D/3D rotation matrix composition R(α)R(β)=R(α+β) and RF QAM signal demodulation

#Rotation Matrix Proof#5G QAM Modulation#Audio DSP
const sinAdd = (a: number, b: number) => Math.sin(a)*Math.cos(b) + Math.cos(a)*Math.sin(b);

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