sin2θ=2sinθcosθ
cos2θ=cos2θ−sin2θ
tan2θ=2tanθ1−tan2θ
となることを証明する。
加法定理より、
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
cos(α+β)=cosαcosβ−sinαsinβ
tan(α+β)=tanα+tanβ1−tanαtanβ
したがって、
sin2θ=sin(θ+θ)=sinθcosθ+cosθsinθ=2sinθcosθ
cos2θ=cos(θ+θ)=cosθcosθ−sinθsinθ=cos2θ−sin2θ
tan2θ=tan(θ+θ)=tanθ+tanθ1−tanθtanθ=2tanθ1−tan2θ