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三角學角度--Pi/13


對於 npi/13 的三角函式,其中 n 是整數,不能用實有理數的和、積和有限開方來表示,因為 13 不是費馬素數。 這也意味著十三邊形不是可作圖多邊形

然而,使用多倍角公式,仍然可以推匯出涉及複數根的精確表示式

 sin(nalpha)=(-1)^((n-1)/2)T_n(sinalpha),
(1)

其中 T_n(x)第一類切比雪夫多項式。 代入 n=13 得到

 sin(13alpha)=sinalpha(4096sin^(12)alpha-13312sin^(10)alpha+16640sin^8alpha-9984sin^6alpha+2912sin^4alpha-364sin^2alpha+13).
(2)

alpha=pi/13x=sin^2alpha 則得到

 sinpi=0=4096x^6-13312x^5+16640x^4-9984x^3+2912x^2-364x+13.
(3)

但這是一個六次方程,具有迴圈伽羅瓦群,因此 x,以及因此 sin(pi/13),可以用根式(複數的根式)表示。 顯式表示式非常複雜,但可以使用 Wolfram 語言 生成,使用Developer`TrigToRadicals[Sin[Pi/13]].

對於 pi/13 的三角函式,可以顯式地表示為多項式根

cos(pi/(13))=(64x^6-32x^5-80x^4+32x^3+24x^2-6x-1)_6
(4)
cot(pi/(13))=(13x^(12)-286x^(10)+1287x^8-1716x^6+715x^4-78x^2+1)_(12)
(5)
csc(pi/(13))=(3x^(12)-364x^(10)+2912x^8-9984x^6+16640x^4-13312x^2+4096)_(12)
(6)
sec(pi/(13))=(x^6+6x^5-24x^4-32x^3+80x^2+32x-64)_4
(7)
sin(pi/(13))=(4096x^(12)-13312x^(10)+16640x^8-9984x^6+2912x^4-364x^2+13)_7
(8)
tan(pi/(13))=(x^(12)-78x^(10)+715x^8-1716x^6+1287x^4-286x^2+13)_7.
(9)

牛頓-吉拉德公式之一,

 sin(pi/(13))sin((2pi)/(13))sin((3pi)/(13))sin((4pi)/(13))sin((5pi)/(13))sin((6pi)/(13))=(sqrt(13))/(64) 
cos(pi/(13))cos((2pi)/(13))cos((3pi)/(13))cos((4pi)/(13))cos((5pi)/(13))cos((6pi)/(13))=1/(64) 
tan(pi/(13))tan((2pi)/(13))tan((3pi)/(13))tan((4pi)/(13)) 
tan((5pi)/(13))tan((6pi)/(13))=sqrt(13).
(10)

對於 pi/13 的三角函式,也服從以下恆等式

cos^2(pi/(13))+cos^2((3pi)/(13))+cos^2((4pi)/(13))=1/8(11+sqrt(13))
(11)
sin(pi/(13))+sin((3pi)/(13))+sin((4pi)/(13))=sqrt(1/8(13+3sqrt(13)))
(12)

(P. Rolli,私人通訊,2004 年 12 月 27 日)。


使用 探索

引用為

Weisstein, Eric W. "三角學角度--Pi/13。" 來自 --一個 資源。 https://mathworld.tw/TrigonometryAnglesPi13.html

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