積を和に,和を積に直す(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 積を和に,和を積に直す(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
次の値を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $\cos 75^\circ\cos 15^\circ$
\item[(2)] $\cos 105^\circ-\cos 15^\circ$
\item[(3)] $\sin 20^\circ\sin 40^\circ\sin 80^\circ$
\end{enumerate}
(1) $\cos 75^\circ\cos 15^\circ=\dfrac{1}{2}(\cos 90^\circ+\cos 60^\circ)=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{4}$
(2) $\cos A-\cos B=-2\sin\dfrac{A+B}{2}\sin\dfrac{A-B}{2}$ より
\[ \cos 105^\circ-\cos 15^\circ=-2\sin 60^\circ\sin 45^\circ=-2\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}\cdot\frac{\sqrt{2}}{2}=-\frac{\sqrt{6}}{2} \]
(3) $\sin 20^\circ\sin 40^\circ=-\dfrac{1}{2}(\cos 60^\circ-\cos 20^\circ)=\dfrac{1}{2}\left(\cos 20^\circ-\dfrac{1}{2}\right)$ であるから
\[ (\text{与式})=\frac{1}{2}\cos 20^\circ\sin 80^\circ-\frac{1}{4}\sin 80^\circ \]
$\cos 20^\circ\sin 80^\circ=\dfrac{1}{2}(\sin 100^\circ+\sin 60^\circ)=\dfrac{1}{2}\left(\sin 80^\circ+\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)$ より
\[ (\text{与式})=\frac{1}{4}\sin 80^\circ+\frac{\sqrt{3}}{8}-\frac{1}{4}\sin 80^\circ=\frac{\sqrt{3}}{8} \]
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