จงหาค่าของ
tan20∘+4sin20∘sin20∘sin40∘sin80∘
,
เวลาจัดรูปเราจะพยายามเปลี่ยนทุกค่าให้อยู่ในรูป sin หรือ cos เพื่อความสะดวกมากขึ้น จะได้ว่า
tan20∘+4sin20∘=sin20∘cos20∘+4sin20∘=sin20∘+4sin20∘cos20∘cos20∘
เปลี่ยนรูปจากสมบัติที่ว่า sin2A=2sinAcosA และให้ A=20∘ จะได้ว่า
=sin20∘+2(2sin20∘cos20∘)cos20∘=sin20∘+2sin40∘cos20∘=sin20∘+sin40∘+sin40∘cos20∘
ใช้สูตรผลบวก-ผลคูณมุมที่ว่า sin(A−B)+sin(A+B)=2sinAcosB
เปลี่ยนผลบวกมุมในโจทย์ให้กลายเป็นผลคูณ จึงให้ A=30∘ และ B=10∘ จะได้
=sin(30∘−10∘)+sin(30∘+10∘)+sin40∘cos20∘=2sin30∘cos10∘+sin40∘cos20∘=2(12)cos10∘+sin40∘cos20∘=cos10∘+sin40∘cos20∘
เปลี่ยนมุม cos ให้เป็นมุม sin จะได้ cos10∘=sin80∘ ได้เป็น
=sin80∘+sin40∘cos20∘
ใช้สูตรผลบวก-ผลคูณมุมของ sin เหมือนเดิม จะได้เป็น
=sin(60∘+20∘)+sin(60∘−20∘)cos20∘=2sin60∘cos20∘cos20∘=2(√32)cos20∘cos20∘=√3
,
ตอนนี้รูปโจทย์เป็นผลคูณของ sin อยู่ จึงจะใช้สูตร cos(A−B)−cos(A+B)=2sinAsinB
เลือกจับคู่ไหนหาก่อนก็ได้ เพราะสุดท้ายก็จะได้ค่าเท่ากันอยู่ดี ดังนั้น
sin20∘sin40∘sin80∘=(2sin40∘sin20∘)sin80∘2=(cos(40∘−20∘)−cos(40∘+20∘))sin80∘2=(cos20∘−cos60∘)sin80∘2=(cos20∘−(12))sin80∘2
จัดรูปต่อ
=(cos20∘−(12))cos10∘2=cos20∘cos10∘−(12)cos10∘2=2cos20∘cos10∘−cos10∘4
จากสมบัติที่ว่า cos(A+B)+cos(A−B)=2cosAcosB ดังนั้น
=(cos(20∘+10∘)+cos(20∘−10∘))−cos10∘4=cos30∘+cos10∘−cos10∘4=√324=√38
,
ดังนั้น
tan20∘+4sin20∘sin20∘sin40∘sin80∘=√3√38=8
เอกลักษณ์หนึ่งที่ควรจำได้คือ 14sin3A=sinAsin(60∘−A)sin(60∘+A)
ดังนั้นตัวส่วนจะแทน A=20∘ เข้าไปเลยจะได้
14sin3(20∘)=sin20∘sin(60∘−20∘)sin(60∘+20∘)
14sin60∘=sin20∘sin40∘sin80∘
เท่ากับที่โจทย์ถามพอดี
และเอกลักษณ์นี้ใช้กับ cos ได้เหมือนกัน