福田の1.5倍速演習〜合格する重要問題029〜九州大学2016年度理系第5問〜ドモアブルの定理と三角関数 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の1.5倍速演習〜合格する重要問題029〜九州大学2016年度理系第5問〜ドモアブルの定理と三角関数

問題文全文(内容文):
以下の問いに答えよ。
(1)$\theta$を$0 \leqq \theta \lt 2\pi$を満たす実数、iを虚数単位とし、$z=\cos\theta+i\sin\theta$で
表される複素数とする。このとき、整数nに対して次の式を証明せよ。
$\cos n\theta=\frac{1}{2}\left(z^n+\frac{1}{z^n}\right), \sin n\theta=-\frac{i}{2}\left(z^n-\frac{1}{z^n}\right)$

(2)次の方程式を満たす実数$x(0 \leqq x \lt 2\pi)$を求めよ。
$\cos x+\cos2x-\cos3x=1$

(3)次の式を証明せよ。
$\sin^220°+\sin^240°+\sin^260°+\sin^280°=\frac{9}{4}$

2016九州大学理系過去問
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#複素数平面#三角関数#複素数平面#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#九州大学#数C
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
以下の問いに答えよ。
(1)$\theta$を$0 \leqq \theta \lt 2\pi$を満たす実数、iを虚数単位とし、$z=\cos\theta+i\sin\theta$で
表される複素数とする。このとき、整数nに対して次の式を証明せよ。
$\cos n\theta=\frac{1}{2}\left(z^n+\frac{1}{z^n}\right), \sin n\theta=-\frac{i}{2}\left(z^n-\frac{1}{z^n}\right)$

(2)次の方程式を満たす実数$x(0 \leqq x \lt 2\pi)$を求めよ。
$\cos x+\cos2x-\cos3x=1$

(3)次の式を証明せよ。
$\sin^220°+\sin^240°+\sin^260°+\sin^280°=\frac{9}{4}$

2016九州大学理系過去問
投稿日:2022.12.14

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
複素数$z_n (n=1,2,3\cdots)$が次の式を満たしている。
$z_1=1,\ z_2=\displaystyle \frac{1}{2},$ 複素数の積$z_nz_{n+1}=\displaystyle \frac{1}{2}\left(\displaystyle \frac{1+\sqrt3i}{2}\right)^{n-1}$
このとき、$S=z_1+z_2+z_3+\cdots\cdots+z_{2002}$を求めよ。

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(2)三角形$ABC$はどんな形の三角形か。
(3)$z=z_1+2z_2+3z_3$の表す点を$D$とすると、三角形$OBD$はどんな形の三角形か。ただし、$O$は原点である。
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
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(1)|$z_n$|<5となる確率$P_n$を求めよ。
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}} 点M_1(0,0)を中心に点(1,0)を、時計の針の回転と逆の向きを正として、\thetaだけ\\
回転させた点をP_1とする。次に線分M_1P_1の中点M_2とし、このM_2を中心に点P_1\\
を\thetaだけ回転させた点をP_2とする。同様に自然数nに対して、線分M_nP_nの中点\\
M_{n+1}を中心に点P_nを\thetaだけ回転させた点をP_{n+1}とする。P_nの座標を(x_n,y_n)と\\
する。\\
\\
(1)\theta=\frac{\pi}{4}のとき、x_2=\frac{\sqrt{\boxed{\ \ タ\ \ }}}{\boxed{\ \ チ\ \ }}, y_2=\frac{\boxed{\ \ ツ\ \ }+\sqrt{\boxed{\ \ テ\ \ }}}{\boxed{\ \ ト\ \ }} である。\\
\\
(2)\theta=\frac{\pi}{3}のとき、\lim_{n \to \infty}x_n=\boxed{\ \ ナ\ \ }, \lim_{n \to \infty}y_n=\frac{\sqrt{\boxed{\ \ ニ\ \ }}}{\boxed{\ \ ヌ\ \ }} である。
\end{eqnarray}

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問題文全文(内容文):
(1)
$\sin 3x$を$\sin x$で表せ

(2)
$\sin x + \cos x=4\sin x \cos ^2x$を満たす$x$を求めよ


出典:1986年弘前大学 過去問
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