2通りの表し方から cos(π/12) などを求める(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 2通りの表し方から cos(π/12) などを求める(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
$\alpha=1+i$,$\beta=\sqrt{3}+i$ とする.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $\alpha\beta$ を $a+bi$ の形で表せ.また,$\alpha$,$\beta$ を極形式で表し,$\alpha\beta$ を極形式で表せ.
\item[(2)] (1) を利用して,$\cos\dfrac{5}{12}\pi$,$\sin\dfrac{5}{12}\pi$ の値を求めよ.
\end{enumerate}
(1) $\alpha\beta=(1+i)(\sqrt{3}+i)=\sqrt{3}+i+\sqrt{3}i-1=(\sqrt{3}-1)+(\sqrt{3}+1)i$
$\alpha=\sqrt{2}\left(\cos\dfrac{\pi}{4}+i\sin\dfrac{\pi}{4}\right)$,$\beta=2\left(\cos\dfrac{\pi}{6}+i\sin\dfrac{\pi}{6}\right)$ であるから
\[ \alpha\beta=2\sqrt{2}\left(\cos\frac{5}{12}\pi+i\sin\frac{5}{12}\pi\right) \]
(2) (1) の 2 つの表し方の実部・虚部を比較して
\[ 2\sqrt{2}\cos\frac{5}{12}\pi=\sqrt{3}-1,\qquad 2\sqrt{2}\sin\frac{5}{12}\pi=\sqrt{3}+1 \]
よって
\[ \cos\frac{5}{12}\pi=\frac{\sqrt{3}-1}{2\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4},\qquad \sin\frac{5}{12}\pi=\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4} \]
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