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2019年05月27日

2B7014 大人のさび落とし 等式の証明 (三角関数)




雨の日の スローライフの部屋



証明問題

ある式があってですね

三角関数で 書かれてますが

式の 値が θに 無関係で あることを

証明しなさい


HPNX0001.JPG



式変形して行って

式の 中に Θが 入らない 形になれば

Θが どんなに 変わったって 

影響は ないので

そんな感じを 目指すんでは



その前に


サイン コサイン の 2乗があれば

コサイン の 倍角の公式から

部品を 作る


HPNX0002.JPG



二乗のままになってると

後で 次の手が 打てないので



HPNX0003.JPG



倍角の公式を 加工して


HPNX0004.JPG



サイン コサイン の 2乗を

分数式で



HPNX0005.JPG




これを

与式に あてはめてきますと



HPNX0006.JPG



かっこで 代入してますが


HPNX0007.JPG



へてから

後ろ側の

赤四角を 今度は 積を → 和にする

公式で


HPNX0008.JPG




こんな感じだったですか

異種の掛け算は サイン

同種の掛け算は コサイン



後ろに サインが 来るとき

間が マイナス



サイン ・サイン は さらに

前に マイナスが出て


1/2かっこで

中身が こんな感じですか


HPNX0009.JPG




公式に 入れて

コサイン コサイン 


同種だから コサインで

まえが 1/2 括弧 で

コサインの 足し算




HPNX0010.JPG



今度は

前側の

赤四角ないの 計算をして


HPNX0011.JPG



和を → 積に したら

コス たす コス は 2 コスコス



HPNX0012.JPG



整理して


HPNX0013.JPG




残った 式の 値に似は

Θが 存在しないため

θ に 無関係

HPNX0014.JPG




さらに

答えを 少し 綺麗に

仕上げて


HPNX0015.JPG




次の 等式を 証明せよ


今度は

3/2 になるっていうんですね



HPNX0017.JPG



まず サイン コサイン の

二乗が出てきたら

倍角の公式から

二乗の 部品を 作って




HPNX0018.JPG




左辺に あてはめてきますと



HPNX0019.JPG




1/2 で

くくって 整理するでしょ




HPNX0020.JPG




逐次 ペアに して

計算してくと



HPNX0021.JPG




値が 分かってるとこは

三角関数を すうちかしてです




HPNX0022.JPG


逐次

ペアに して

計算するでしょ



HPNX0023.JPG



そしたらさ

三角関数では

コサインの90度は

0

うんまく 左辺=右辺になりました





HPNX0024.JPG



次の 等式を 証明せよ



HPNX0025.JPG



何回も やんなくて良いカナ

部品を つくって




HPNX0026.JPG




与式に あてはめてきますと





1/2 で くくって 整理して



HPNX0027.JPG



和を → 積に



HPNX0028.JPG




計算するでしょ



続く 部分を 展開して




HPNX0029.JPG



そしたら

消去 できるから



HPNX0030.JPG



=右辺 





HPNX0031.JPG




次は 式の 値が

θの 値に 無関係であることを

証明せよ


HPNX0032.JPG



まず

2乗だから 部品を作って




HPNX0033.JPG



できた部品を 使って



HPNX0034.JPG




与式に あてはめて来ますと






後ろの 赤四角を 計算して


HPNX0035.JPG




整理して

代入するでしょ


HPNX0036.JPG





展開して 整理して

さらに

赤四角を 

HPNX0037.JPG




積を → 和に 変換したら


HPNX0038.JPG




整理して



HPNX0039.JPG





シャ シャ



HPNX0040.JPG



出てきた 式の 値に Θが

入っていないので

入ってなければ 無関係



HPNX0041.JPG




次は

また 値に 変換 してくんで しょうか

きっと 数値とかに なるんだ



HPNX0042.JPG



まず 部品


HPNX0043.JPG


サインの2乗の 部品を 使って


HPNX0044.JPG



与式を 変形してくでしょ


HPNX0045.JPG



1/2 で くくって

5/2 に なりそうだね

HPNX0046.JPG


三角 四角
などで

組んで 計算してじゃナイスカ



HPNX0047.JPG



三角 三角

は こんな感じで



HPNX0048.JPG



四角 四角 

は こんな感じで

HPNX0049.JPG



整理するでしょ

ねー


HPNX0050.JPG




負余補 ヲ ツカッテ

式を 少し 変形して



HPNX0051.JPG





くくれる 形になったもんで



HPNX0052.JPG



cos 2θ で くくって


HPNX0053.JPG



与式が

こうなったと


どーすんだ

π/5 は 36°

計算機は ないことに 成っていて



HPNX0054.JPG



この問題は

式の 値が θに 無関係であることを

証明せよ


中括弧の 中身が =0 なら

θに 無関係を 言えますが

どーする



HPNX0055.JPG


シータはさ どんどん変わるから

そこで

ヒントを 見ると



HPNX0056.JPG



こんな問題は

試験には でないだろ



どこで でたんだ


京都医大だって




HPNX0057.JPG



ワタシハ ワカリマセンタメ

ヒントを 見ながら

前進します



微速前進


そしたら

sin 2pai /5

を 掛けてみてと


積を → 和の公式で

展開するでしょ


HPNX0058.JPG




計算して


整理して


1/2 でくくって


HPNX0059.JPG



ダメじゃーん

な時

なんか キツネが でたみたいだけど



HPNX0060.JPG


なったよ


HPNX0061.JPG



sin 2pai/5

は ちゃんとした 値に なる

数値で

定数だから


0でない 定数を 中かっこに かけて

=0 ということは

中かっこ=0

HPNX0062.JPG




cos2θ の 値が

刻々と 変わっても


その後ろの 中かっこ が =0 なので

θ の 値に 関係なく

常に

5/2



HPNX0063.JPG


お疲れ様です。







( 晴れ部屋へ 家庭菜園5F 4F 3F 2F 1 Fざっかや

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