$\frac{\pi}{12} = \frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{6}$ を用いて、$\sin\frac{\pi}{12}$と$\cos\frac{\pi}{12}$の値を求める問題です。

その他三角関数加法定理角度の計算
2025/6/17

1. 問題の内容

π12=π4π6\frac{\pi}{12} = \frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{6} を用いて、sinπ12\sin\frac{\pi}{12}cosπ12\cos\frac{\pi}{12}の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

sin(αβ)=sinαcosβcosαsinβ\sin(\alpha - \beta) = \sin\alpha\cos\beta - \cos\alpha\sin\beta
cos(αβ)=cosαcosβ+sinαsinβ\cos(\alpha - \beta) = \cos\alpha\cos\beta + \sin\alpha\sin\beta
であるので、これらを用いてsinπ12\sin\frac{\pi}{12}cosπ12\cos\frac{\pi}{12}を計算します。
α=π4\alpha = \frac{\pi}{4}, β=π6\beta = \frac{\pi}{6} とすると、
sinπ12=sin(π4π6)=sinπ4cosπ6cosπ4sinπ6=22322212=624\sin\frac{\pi}{12} = \sin(\frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{6}) = \sin\frac{\pi}{4}\cos\frac{\pi}{6} - \cos\frac{\pi}{4}\sin\frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}
cosπ12=cos(π4π6)=cosπ4cosπ6+sinπ4sinπ6=2232+2212=6+24\cos\frac{\pi}{12} = \cos(\frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{6}) = \cos\frac{\pi}{4}\cos\frac{\pi}{6} + \sin\frac{\pi}{4}\sin\frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}

3. 最終的な答え

sinπ12=624\sin\frac{\pi}{12} = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}
cosπ12=6+24\cos\frac{\pi}{12} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}

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