I. Übungen zur Kreislehre und zur Lehre vom vollständigen Vierseit u. Viereck. 41
30) Berechnung und Konstruktion des regelmäßigen
Siebzehnecks*).
a) Vorbereitende Aufgabe. Die Reihe
s — cos cp — cos 2cp + cos 3cp — • • • + cos ncp
zu summieren. (Beim Endglieds ist für ungerades n das positive,
bei geradem das negative Zeichen zu nehmen.)
Auflösung. Um die Formel cos (« -f ß) -f cos (« — ß)
_ 2 cos „o S
= 2 cos « cos ß
an
wenden zu können, multipliziere man beiderseits mit 2 cos Dies gibt
2 s cos -■ = 2 cos cp cos
2 cos 2 cp cos — + 2 cos 3 cp cos —
— • • • + 2 cos ncp cos ~ •
Auf die einzelnen Glieder der Reihe wende man die Hilfsformel in
dem Sinne an, daß man z. B. für 2 cos cp cos ~ den Ausdruck
cos (g) + + cos — f) = cosfg? -f cosjqp setzt und die anderen
Glieder ebenso durch die Summe zweier Kosinus ersetzt. Dadurch
erhält man
2 s cos = + cos j<p + cos ^Cp
— cos -|<p — COS |(p
+ cos |cp + cos
2 n — 1 2-r -p 1
± cos —2—cp + cos —-— cp.
Beim Addieren hebt sich mit Ausnahme der beiden Endglieder alles
weg, und es bleibt stehen
cp cp 2n-\-l
2s cos ~ = cos ~ + cos —~— cp.
Dividiert man beiderseits durch 2 cos so erhält man als Reihen
summe den einfachen Ausdruck inA-i
COS —cp
1) s = cos cp — cos 2 cp + cos 3 cp — • • • + cos ncp = j +
wobei vom Vorzeichen das oben Gesagte gilt.
2 cos
*) Eine rein geometrische Ableitung ist noch nicht bekannt. Hier also
muß die Goniometrie oder die Zahlenlehre zu Hilfe genommen werden.