গণিত • MIST • মিলিটারি ইনস্টিটিউট অব সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি ভর্তি পরীক্ষা ২০২৩-২০২৪

গণিত প্রশ্ন

18.

Prove that, 2sin⁡11∘15′=2−2+22 \sin 11^\circ 15' = \sqrt{2 - \sqrt{2 + \sqrt{2}}}

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

To prove:
2sin⁡11∘15′=2−2+22 \sin 11^\circ 15' = \sqrt{2 - \sqrt{2 + \sqrt{2}}}

Proof:
Let θ=11∘15′=(1114)∘=(454)∘\theta = 11^\circ 15' = \left(11\frac{1}{4}\right)^\circ = \left(\frac{45}{4}\right)^\circ

Then, 2θ=22∘30′=(452)∘2\theta = 22^\circ 30' = \left(\frac{45}{2}\right)^\circ and 4θ=45∘4\theta = 45^\circ

We know that:
cos⁡45∘=12\cos 45^\circ = \frac{1}{\sqrt{2}}

Using the half-angle formula:
2cos⁡22θ=1+cos⁡4θ=1+cos⁡45∘=1+12=2+122\cos^2 2\theta = 1 + \cos 4\theta = 1 + \cos 45^\circ = 1 + \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2} + 1}{\sqrt{2}}
⇒4cos⁡22θ=2+2\Rightarrow 4\cos^2 2\theta = 2 + \sqrt{2}
⇒2cos⁡2θ=2+2\Rightarrow 2\cos 2\theta = \sqrt{2 + \sqrt{2}} (since 22.5∘22.5^\circ is in the first quadrant, cos⁡2θ>0\cos 2\theta > 0)

Now, for sin⁡θ\sin \theta:
2sin⁡2θ=1−cos⁡2θ2\sin^2 \theta = 1 - \cos 2\theta
Multiplying both sides by 2:
4sin⁡2θ=2−2cos⁡2θ4\sin^2 \theta = 2 - 2\cos 2\theta

Substituting the value of 2cos⁡2θ2\cos 2\theta:
4sin⁡2θ=2−2+24\sin^2 \theta = 2 - \sqrt{2 + \sqrt{2}}

Taking the square root on both sides (since sin⁡11∘15′>0\sin 11^\circ 15' > 0):
2sin⁡θ=2−2+22\sin \theta = \sqrt{2 - \sqrt{2 + \sqrt{2}}}

∴2sin⁡11∘15′=2−2+2\therefore 2\sin 11^\circ 15' = \sqrt{2 - \sqrt{2 + \sqrt{2}}} (Proved)

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন