$\sin{\frac{\pi}{12}}$ の値を求める問題です。$\frac{\pi}{12}$ は $\frac{\pi}{6}$ の半分であることに注目し、半角の公式を用いて解きます。

解析学三角関数半角の公式sincos
2025/5/7

1. 問題の内容

sinπ12\sin{\frac{\pi}{12}} の値を求める問題です。π12\frac{\pi}{12}π6\frac{\pi}{6} の半分であることに注目し、半角の公式を用いて解きます。

2. 解き方の手順

sin(π12)=sin(π/62)\sin(\frac{\pi}{12}) = \sin(\frac{\pi/6}{2})なので、半角の公式
sin2x2=1cosx2\sin^2{\frac{x}{2}} = \frac{1 - \cos{x}}{2} を使います。
まず、x=π6x = \frac{\pi}{6}とすると、cosπ6=32\cos{\frac{\pi}{6}} = \frac{\sqrt{3}}{2} です。
したがって、
sin2π12=1cosπ62=1322=234\sin^2{\frac{\pi}{12}} = \frac{1 - \cos{\frac{\pi}{6}}}{2} = \frac{1 - \frac{\sqrt{3}}{2}}{2} = \frac{2 - \sqrt{3}}{4}
sinπ12\sin{\frac{\pi}{12}} は正の値であるため、平方根をとると、
sinπ12=234=232\sin{\frac{\pi}{12}} = \sqrt{\frac{2 - \sqrt{3}}{4}} = \frac{\sqrt{2 - \sqrt{3}}}{2}
ここで、23\sqrt{2 - \sqrt{3}} を簡単にします。
23=4232=(31)22=312=622\sqrt{2 - \sqrt{3}} = \sqrt{\frac{4 - 2\sqrt{3}}{2}} = \sqrt{\frac{(\sqrt{3} - 1)^2}{2}} = \frac{\sqrt{3} - 1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{2}
よって、
sinπ12=624\sin{\frac{\pi}{12}} = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}

3. 最終的な答え

624\frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}

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