加法定理を用いて、$\cos \frac{7\pi}{12}$ の値を求める問題です。

幾何学三角関数加法定理cos角度
2025/6/13

1. 問題の内容

加法定理を用いて、cos7π12\cos \frac{7\pi}{12} の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

7π12\frac{7\pi}{12} を既知の角度の和または差で表します。今回は 7π12=π3+π4\frac{7\pi}{12} = \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{4} と分解します。
次に、cos(α+β)=cosαcosβsinαsinβ\cos (\alpha + \beta) = \cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta の加法定理を用います。
α=π3\alpha = \frac{\pi}{3}, β=π4\beta = \frac{\pi}{4} とすると、
cos7π12=cos(π3+π4)=cosπ3cosπ4sinπ3sinπ4\cos \frac{7\pi}{12} = \cos (\frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{4}) = \cos \frac{\pi}{3} \cos \frac{\pi}{4} - \sin \frac{\pi}{3} \sin \frac{\pi}{4}
cosπ3=12\cos \frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}, cosπ4=22\cos \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2}, sinπ3=32\sin \frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}, sinπ4=22\sin \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2}
したがって、
cos7π12=12223222=2464=264\cos \frac{7\pi}{12} = \frac{1}{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{6}}{4} = \frac{\sqrt{2} - \sqrt{6}}{4}

3. 最終的な答え

cos7π12=264\cos \frac{7\pi}{12} = \frac{\sqrt{2} - \sqrt{6}}{4}

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