calculate trigonometric values..-2

Geometry Level 3

Find the value of c o s 2 4 + c o s 4 8 + c o s 9 6 + c o s 16 8 \large cos24^{\circ}+cos48^{\circ}+cos96^{\circ}+cos168^{\circ}


Try more Trigonometry Problems


The answer is 0.5.

This section requires Javascript.
You are seeing this because something didn't load right. We suggest you, (a) try refreshing the page, (b) enabling javascript if it is disabled on your browser and, finally, (c) loading the non-javascript version of this page . We're sorry about the hassle.

3 solutions

An inefficient solution—due to the fact that I have incomprehensive knowledge of this subject—based off of sum-to-product formulas and the exact value of cos 36º

  • cos u + cos v = 2 cos ( u + v 2 ) cos ( u v 2 ) \cos { u } \quad +\quad \cos { v } \quad =\quad 2\cos { \left( \frac { u\quad +\quad v }{ 2 } \right) } \cos { \left( \frac { u\quad -\quad v }{ 2 } \right) }
  • cos 36 º = 5 + 1 4 \cos { 36º } \quad =\quad \frac { \sqrt { 5 } \quad +\quad 1 }{ 4 }

Given: cos 24 º + cos 48 º + cos 96 º + cos 168 º \cos { 24º } \quad +\quad \cos { 48º } \quad +\quad \cos { 96º } \quad +\quad \cos { 168º } ( cos 24 º + cos 168 º ) + ( cos 48 º + cos 96 º ) 2 cos ( 24 º + 168 º 2 ) cos ( 24 º 168 º 2 ) + 2 cos ( 48 º + 96 º 2 ) cos ( 48 º 96 º 2 ) 2 cos 96 º cos 72 º + 2 cos 72 º cos 24 º 2 cos 72 º ( cos 96 º + cos 24 º ) 2 cos 72 º ( 2 cos ( 96 º + 24 º 2 ) cos ( 96 º 24 º 2 ) ) 2 cos 72 º cos 36 º \Rightarrow \quad (\cos { 24º } \quad +\quad \cos { 168º) } \quad +\quad (\cos { 48º } \quad +\quad \cos { 96º } )\\ \Rightarrow \quad 2\cos { \left( \frac { 24º\quad +\quad 168º }{ 2 } \right) } \cos { \left( \frac { 24º\quad -\quad 168º }{ 2 } \right) } \quad +\quad 2\cos { \left( \frac { 48º\quad +\quad 96º }{ 2 } \right) } \cos { \left( \frac { 48º\quad -\quad 96º }{ 2 } \right) } \\ \Rightarrow \quad 2\cos { 96º } \cos { 72º } \quad +\quad 2\cos { 72º } \cos { 24º } \\ \Rightarrow \quad 2\cos { 72º\left( \cos { 96º } \quad +\quad \cos { 24º } \right) } \\ \Rightarrow \quad 2\cos { 72º\left( 2\cos { \left( \frac { 96º\quad +\quad 24º }{ 2 } \right) } \cos { \left( \frac { 96º\quad -\quad 24º }{ 2 } \right) } \right) } \\ \Rightarrow \quad 2\cos { 72º } \cos { 36º }

Applying double-angle formula: cos 2 θ = 2 cos 2 θ 1 \cos { 2\theta \quad =\quad 2\cos ^{ 2 }{ \theta \quad -\quad 1 } } cos 72 º = 2 cos 2 36 º 1 = 2 ( 5 + 1 4 ) 2 1 cos 72 º = 5 1 4 \Rightarrow \quad \cos { 72º\quad =\quad 2\cos ^{ 2 }{ 36º\quad -\quad 1 } } \quad =\quad 2{ \left( \frac { \sqrt { 5 } \quad +\quad 1 }{ 4 } \right) }^{ 2 }\quad -\quad 1\\ \Rightarrow \quad \cos { 72º\quad =\quad } \frac { \sqrt { 5 } \quad -\quad 1 }{ 4 }

Plugging in we get: 2 cos 72 º cos 36 º = 2 ( 5 + 1 4 ) ( 5 1 4 ) = 2 ( 5 1 16 ) = 1 2 = 0.5 2\cos { 72º } \cos { 36º\quad =\quad 2\left( \frac { \sqrt { 5 } \quad +\quad 1 }{ 4 } \right) } \left( \frac { \sqrt { 5 } \quad -\quad 1 }{ 4 } \right) \quad =\quad 2\left( \frac { 5\quad -\quad 1 }{ 16 } \right) \quad =\quad \frac { 1 }{ 2 } \quad =\quad \boxed { 0.5 }

Mas Mus
Apr 26, 2015

cos 2 4 + cos 4 8 + cos 9 6 + cos 16 8 = cos 2 4 + cos 9 6 + cos 4 8 cos 1 2 = ( 2 cos 6 0 cos 3 6 ) + ( 2 sin 3 0 sin 1 8 ) = cos 3 6 sin 1 8 = sin 5 4 sin 1 8 = 2 cos 3 6 sin 1 8 cos 1 8 cos 1 8 = 2 cos 3 6 sin 3 6 2 cos 1 8 = sin 7 2 2 cos 1 8 = 1 2 \cos24^\circ+\cos48^\circ+\cos96^\circ+\cos168^\circ\\=\cos24^\circ+\cos96^\circ+\cos48^\circ-\cos12^\circ\\=\left(2\cos60^\circ\cos36^\circ\right)+\left(-2\sin30^\circ\sin18^\circ\right)\\=\cos36^\circ-\sin18^\circ=\sin54^\circ-\sin18^\circ\\=\dfrac{2\cos36^\circ\sin18^\circ\cos18^\circ}{\cos18^\circ}=\dfrac{2\cos36^\circ\sin36^\circ}{2\cos18^\circ}\\=\dfrac{\sin72^\circ}{2\cos18^\circ}=\frac{1}{2}

Incredible Mind
Dec 12, 2014

use complex numbers..becomes a simple GP

0 pending reports

×

Problem Loading...

Note Loading...

Set Loading...