平成15年1月1日
[流れ星]
第111回数学的な応募問題
<解答募集期間:1月1日〜1月15日>
[tanのn倍角]
* 太郎さんは、先日生徒から、「三角関数のsin3θをsinθ、 cos3θ
をcosθ で表す3倍角の公式があるのに、tan3θを
tanθで表す公式はないのですか。あれば、教えてください。」という質問を受けました。そのときは、私の見たことがないから、「必要なら、自分で作ったら。」。と言っておきました。このことを、問題にします。tanθ=t とおくとき、次の設問に答えてください。
(1)tan2θをtで表せ。(これは公式ですから、結果だけでいいです。)
(2)tan3θをtで表せ。
(3)tan4θをtで表せ。
(4)tan5θをtで表せ。
(5)今までの答えから、類推して、tannθをnとtで表せ。
(6)(5)の予想が正しいことを数学的帰納法で示してください。
追加(7)実はこの計算をしていたら、分母、分子の係数が有名な数列になっていることに気がつきました。必然性があるのでしょうか。
疑問に思っています。どなたか 教えてください。
皆さん、考え方がわかったら、全部でなくていいですから、解答とペンネームを添えて、メールで送ってください。待っています。