Prawo Morriego z sinusami

Aug 29 2020

Chociaż jest to trywialne, aby udowodnić $\prod_{k=0}^{n-1}\cos(2^kx)=\frac{\sin(2^nx)}{2^n\sin x}$Wikipedia odnosi się do „podobnej” tożsamości $\sin\tfrac{\pi}{9}\sin\tfrac{2\pi}{9}\sin\tfrac{4\pi}{9}=\frac{\sqrt{3}}{8}$. Jak to uogólnia się na wynik dla$\prod_{k=0}^{n-1}\sin(2^kx)$? W przeciwnym razie, jak udowodnimy ten szczególny przypadek?

Odpowiedzi

2 RobertZ Aug 29 2020 at 01:55

Mogę pokazać dowód podobnej tożsamości, ale nie znam ogólnego wzoru $\prod_{k=0}^{n-1}\sin(2^kx)$.

Według Pokazu$\sin{\frac{\pi}{13}} \cdot \sin{\frac{2\pi}{13}} \cdot \sin{\frac{3\pi}{13}} \cdots \sin{\frac{6\pi}{13}} = \frac{\sqrt{13}}{64}$, mamy to $$\prod _{k=1}^{n-1}\,\sin \left({\frac {k\pi }{n}} \right)=\frac{n}{2^{n-1}} .$$ Dla $n=9$przez symetrię mamy to $$\left(\sin \left({\frac {\pi }{9}}\right) \sin \left({\frac {2\pi }{9}}\right)\sin \left({\frac {4\pi }{9}}\right)\right)^2\underbrace{\sin^2\left({\frac {\pi }{3}}\right)}_{3/4}=\prod _{k=1}^{8}\,\sin \left({\frac {k\pi }{9}} \right)=\frac{9}{256} $$ i wynika z tego $$\sin \left({\frac {\pi }{9}}\right) \sin \left({\frac {2\pi }{9}}\right)\sin \left({\frac {4\pi }{9}}\right)=\sqrt{\frac{3}{64}}=\frac{\sqrt{3}}{8}.$$ W podobny sposób dla $n=7$, pokazujemy to $$\sin \left({\frac {\pi }{7}}\right) \sin \left({\frac {2\pi }{7}}\right)\sin \left({\frac {4\pi }{7}}\right)=\frac{\sqrt7}{8}.$$