■正多角形の高さ(その11)
m層目の鋭角の内角を求めてみると
[1]正三角形
180/3
[2]正方形
180/4
180/4→sin180/4・3に等しい
[3]正五角形
180/5
180/5・2
[4]正六角形
180/6
180/6・3
180/6→sin180/6・5に等しい
[5]正七角形
180/7
180/7・3
180/7・2
[6]正八角形
180/8
180/8・3
180/8・3→sin180/8・5に等しい
180/8→sin180/8・7に等しい
[7]正九角形
180/9
180/9・3
180/9・4
180/9・2
[8]正十角形
180/10
180/10・3
180/10・5
180/10・3→sin180/10・7に等しい
180/10→sin180/10・9に等しい
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正弦の和公式を調べてみると
r=1からnまでの2乗和は、
Σ(sinrx)^2=n/2-cos(n+1)xsin(nx)/2sinx
とある.
次は正弦の積公式
Πsinkπ/n=sinπ/n・・・sin(n−1)π/n
=n/2^(n-1)
n=3のとき、3/4 (OK)
n=4のとき、4/8 (OK)
n=6のとき、6/32 (OK)
Πsin(θ+kπ/n) k=1-(n-1)
=sin(θ+π/n)・・・sin(θ+(n−1)π/n)
=sinnθ/2^(n-1)
ここで,θ→θ−π/2nと置き換えれば
Πsin(θ+(2k−1)π/2n)=cosnθ/2^(n-1) k=1-n
θ=0とおけば
Πsin((2k−1)π/2n)=1/2^(n-1) k=1-n
また,θ=π/2とおけば
Πcos(2k-1)π/2n=cos(nπ/2)/2^(n-1) k=1-n
などを導き出すことができる.
Π4(sinrx)^2を求めてみたい。
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nが奇数n=2m+1のとき、
Πsinkπ/n=sinπ/n・・・sin(n−1)π/n
=n/2^(n-1)
sinπ/n=sin(n−1)π/nより、これを4^m倍すればよい
Π4(sinrx)^2=n
調和平均はnの(n-1)/2乗根
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nが偶数n=2mのとき、k=1-m、
Πsin((2k−1)π/2m)=1/2^(m-1)
Πsin^2((2k−1)π/n)=1/2^2(m-1)=1/2^(n-2)
Π4(sinrx)^2=4^m/2^(n-2)=4
調和平均は4のn/2乗根
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