2018年8月20日月曜日

三角関数の数列の問題の解答

以下は、ここをクリックした先の問題の解答です。

【問1】以下の三角関数の式を簡単にせよ。
f(θ)=cosθ+cos(2θ)+cos(3θ)+cos(4θ)+cos(5θ)

(解答)
三角関数を分数の和に変換する公式を使う。

分数式ですが項数が減ったので、式が簡単になった。
なお、ここで、sin(11θ/2)=0になるようなθの値であれば、この式は、定数(-1/2)になる。
例えば、θ=2π/11の場合などに、そうなる。


(補足)
 以上の計算は複雑で、もっと簡単にならないかという、もどかしさがあります。
大学でオイラーの公式を学ぶと、この問題は、オイラーの公式を使って以下の様に、自然な流れで解けます。
なお、オイラーの公式を理解しているならば、大学入試の解答で、以下の解答を書いても合格点をもらえると思います。
(解答開始)
オイラーの公式により:
 (解答おわり)

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