■tannθ=tanθ(その35)
正接の倍角公式は,
tan2θ=2tanθ/(1−tan^2θ)
で与えられる.
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.
tannθ=(nC1tanθ−nC3tan^3θ+nC5tan^5θ−・・・)/(nC0−nC2tan^2θ+nC4tan^4θ−・・・)
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.
tan3θ=(3tanθ−tan^3θ)/(1−3tan^2θ)
tan4θ=(4tanθ−4tan^3θ)/(1−6tan^2θ+tan^4θ)
tan5θ=(5tanθ−10tan^3θ+tan^5θ)/(1−10tan^2θ+5tan^4θ)
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ここでは,tan16θ=tanθを解いてみたい.
1,16,-120,-560,1820,4368,-8008,-11440,12870,11440,-8008,-4368,1820,560,-120,-16,1
この方程式はx=(tanθ)^2とおくと
1-120x+1860x^2-8008x^3+12800x^4-8008x^5+1820x^6-120x^7+x^8
=16-560x+4368x^2-11440x^3+11440x^4-4368x^5+560x^6-16x^7
1+x^8-120(x+x^7)+1820(x^2+x^6)-8008(x^3+x^5)+12800x^4
=16(1-x^7)-560(x-x^6)+4368(x^2-x^5)-11440(x^3-x^4)
この8次方程式は頑張って解くしかないように思える
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この問題はx=tanθとおいて、xを消去せずに、学生さんの解いた以下の例のように17次方程式としたほうがよさそうである
x=±iも解となるからである。
x(1-120x^2+1860x^4-8008x^6+12800x^8-8008x^10+1820x^12-120x^14+x^16)
=16-560x^2+4368x^4-11400x^6+11400x^8-4368x^10+560x^12-16x^14


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