三角方程式3                               戻る

 当HPがいつもお世話になっているHN「よおすけ」さんからの出題です。
                                      (平成29年9月20日付け)

 次の等式が成り立つ鋭角θを全て答えなさい。

  cosθcos2θcos4θ=1/8





































(答) GAI さんが考察されました。(平成29年9月21日付け)

 答えは、θ=s*π/9 または t*π/7

 ただし、s、t は、k を自然数として、
 s=2k-1 (ただし、s は9で割れないとする)、t=2k (ただし、t は7で割れないとする)

かな?


 スモークマンさんからのコメントです。(平成29年9月21日付け)

 同じようですが…^^、 sinθ*cosθ*cos2θcos4θ=(1/8)sin8θ

 ここで、 cosθ*cos2θcos4θ=1/8 より、 (1/8)sin8θ=(1/8)sinθ

 よって、 sinθ=sin8θ で、sinθ≠0 から、PCで解くと、

 θ=±2π/7、-4π/7、-6π/7 +2π*n =π/9、±5π/9、±7π/9 +2π*n

 手計算ではどう考えればいいのかなぁ… ^^;。


 y さんからのコメントです。(平成29年9月21日付け)

 両辺に、sinθ(≠0) を乗じて、倍角公式 sinAcosA=(1/2)sin(2A) を逐次適用する。

   sinθcosθcos(2θ)cos(4θ)=(1/8)sinθ

   (1/2)sin(2θ)cos(2θ)cos(4θ)=(1/8)sinθ

   (1/4)sin(4θ)cos(4θ)=(1/8)sinθ

  よって、 sin(8θ)=sinθ

 和積公式 sinA-sinB=2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2) から、cos(9θ/2)sin(7θ/2)=0.

 よって求めるθは、任意の整数m、nについて、 θ=(2m+1)π/9、2nπ/7

となる。特に、θは鋭角なので、θ=π/9、2π/7、π/3


(コメント) なるほど、両辺に sinθを掛けて、倍角の公式を用いるのがポイントですね。