(1) $\cos\frac{2}{9}\pi + \cos\frac{4}{9}\pi + \cos\frac{5}{9}\pi + \cos\frac{7}{9}\pi$ の値を求める。 (2) $\sin\frac{13}{14}\pi + \cos\frac{11}{14}\pi + \sin\frac{5}{7}\pi - \sin\frac{\pi}{14}$ の値を求める。

解析学三角関数加法定理三角関数の性質
2025/6/22

1. 問題の内容

(1) cos29π+cos49π+cos59π+cos79π\cos\frac{2}{9}\pi + \cos\frac{4}{9}\pi + \cos\frac{5}{9}\pi + \cos\frac{7}{9}\pi の値を求める。
(2) sin1314π+cos1114π+sin57πsinπ14\sin\frac{13}{14}\pi + \cos\frac{11}{14}\pi + \sin\frac{5}{7}\pi - \sin\frac{\pi}{14} の値を求める。

2. 解き方の手順

(1)
cos59π=cos(π49π)=cos49π\cos\frac{5}{9}\pi = \cos(\pi - \frac{4}{9}\pi) = -\cos\frac{4}{9}\pi
cos79π=cos(π29π)=cos29π\cos\frac{7}{9}\pi = \cos(\pi - \frac{2}{9}\pi) = -\cos\frac{2}{9}\pi
したがって、
cos29π+cos49π+cos59π+cos79π=cos29π+cos49πcos49πcos29π=0\cos\frac{2}{9}\pi + \cos\frac{4}{9}\pi + \cos\frac{5}{9}\pi + \cos\frac{7}{9}\pi = \cos\frac{2}{9}\pi + \cos\frac{4}{9}\pi - \cos\frac{4}{9}\pi - \cos\frac{2}{9}\pi = 0
(2)
sin1314π=sin(ππ14)=sinπ14\sin\frac{13}{14}\pi = \sin(\pi - \frac{\pi}{14}) = \sin\frac{\pi}{14}
cos1114π=cos(π2+214π)=cos(π2+π7)=sinπ7\cos\frac{11}{14}\pi = \cos(\frac{\pi}{2} + \frac{2}{14}\pi) = \cos(\frac{\pi}{2} + \frac{\pi}{7}) = -\sin\frac{\pi}{7}
sin57π=sin(π27π)=sin27π\sin\frac{5}{7}\pi = \sin(\pi - \frac{2}{7}\pi) = \sin\frac{2}{7}\pi
したがって、
sin1314π+cos1114π+sin57πsinπ14=sinπ14sinπ7+sin27πsinπ14=sinπ7+sin27π\sin\frac{13}{14}\pi + \cos\frac{11}{14}\pi + \sin\frac{5}{7}\pi - \sin\frac{\pi}{14} = \sin\frac{\pi}{14} - \sin\frac{\pi}{7} + \sin\frac{2}{7}\pi - \sin\frac{\pi}{14} = - \sin\frac{\pi}{7} + \sin\frac{2}{7}\pi
sin2π7sinπ7=2cos(3π14)sin(π14)\sin\frac{2\pi}{7} - \sin\frac{\pi}{7} = 2\cos(\frac{3\pi}{14})\sin(\frac{\pi}{14})
cos1114π=cos(π314π)=cos314π=sin(π2314π)=sin(7π3π14)=sin(4π14)=sin(2π7)\cos\frac{11}{14}\pi = \cos(\pi - \frac{3}{14}\pi) = - \cos\frac{3}{14}\pi = - \sin(\frac{\pi}{2} - \frac{3}{14}\pi) = - \sin(\frac{7\pi - 3\pi}{14}) = -\sin(\frac{4\pi}{14}) = -\sin(\frac{2\pi}{7})
よって、cos1114π=sin2π7\cos\frac{11}{14}\pi = - \sin\frac{2\pi}{7}
sin1314π+cos1114π+sin57πsinπ14=sinπ14sin2π7+sin5π7sinπ14\sin\frac{13}{14}\pi + \cos\frac{11}{14}\pi + \sin\frac{5}{7}\pi - \sin\frac{\pi}{14} = \sin\frac{\pi}{14} - \sin\frac{2\pi}{7} + \sin\frac{5\pi}{7} - \sin\frac{\pi}{14}
=sin2π7+sin5π7=sin2π7+sin(π2π7)=sin2π7+sin2π7=0= -\sin\frac{2\pi}{7} + \sin\frac{5\pi}{7} = -\sin\frac{2\pi}{7} + \sin(\pi - \frac{2\pi}{7}) = -\sin\frac{2\pi}{7} + \sin\frac{2\pi}{7} = 0

3. 最終的な答え

(1) 0
(2) 0

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