■正接のn倍角公式(その79)

正接のn倍角公式は,パスカルの三角形を用いて,次のように書くことができる.

  tannα=(nC1tanα−nC3tan^3α+nC5tan^5α−・・・)/(nC0−nC2tan^2α+nC4tan^4α−・・・)

 分母・分子の係数は,2項係数の符号が対で交代するパスカルの正接三角形

            1

          1   1

        1   2   −1

      1   3   −3   −1

    1   4   −6   −4   1

  1   5  −10  −10   5   1

の形に並べることができる.ほとんどの教科書から消えてしまったが,美しい公式である.

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tan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)

tan(A+B+C)=(tan(A+B)+tanC)/(1-tan(A+B)tanC)

={(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)+tanC}/{1-(tanA+tanB)tanC/(1-tanAtanB)}

={(tanA+tanB)+(1-tanAtanB)tanC}/{(1-tanAtanB)-(tanA+tanB)tanC}

={(tanA+tanB+tanC)-tanAtanBtanC}/{1-tanAtanB-tanBtanC-tanCtanA}

三角形ではA+B+C=π

{(tanA+tanB+tanC)-tanAtanBtanC}=0

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tan(A/2+B/2+C/2)=(tan(A+B)+tanC)/(1-tan(A+B)tanC)

={(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)+tanC}/{1-(tanA+tanB)tanC/(1-tanAtanB)}

={(tanA+tanB)+(1-tanAtanB)tanC}/{(1-tanAtanB)-(tanA+tanB)tanC}

={(tanA/2+tanB/2+tanC/2)-tanA/2tanB/2tanC/2}/{1-tanA/2tanB/2-tanB/2tanC/2-tanC/2tanA/2}

三角形ではA+B+C=π

{1-tanA/2tanB/2-tanB/2tanC/2-tanC/2tanA/2}=0

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