■初等幾何の楽しみ(その89)

 双心五角形の基底は,

  d^6−2d^4rR+8d^2r^3R−3d^4R^2−4d^2r^2R^2+4d^2rR^3+3d^2R^4+4r^2R^4−2rR^5−R^6=0

であるが,星形双心五角形の基底は,

  d^6+2d^4rR−8d^2r^3R−3d^4R^2−4d^2r^2R^2−4d^2rR^3+3d^2R^4+4r^2R^4−2rR^5+R^6=0

となる.

 すなわち,星形5/2角形では,正負符号が一部で逆転するのであるが,rの奇数乗の項で正負が逆転するようである.r→−rとなったためであろう.このことから以下のように予想される.

−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

 双心七角形の基底は

  d^12+4d^10rR−24d^8r^3R+32d^6r^5R−6d^10R^2−4d^8r^2R^2−16d^6r^4R^2−20d^8rR^3+64d^6r^3R^3+15d^8R^4+16d^6r^2R^4+32d^4r^4R^4+64d^2r^6R^4+40d^6rR^5−48d^4r^3R^5−32d^2r^5R^5−20d^6R^6−24d^4r^2R^6−16d^2r^4R^6−40d^4rR^7+15d^4R^8+16d^2r^2R^8+20d^2rR^9+8r^3R^9−6d^2R^10−4r^2R^10−4rR^11+R^12=0

であるが,星形7/2角形の基底は,

  d^12−4d^10rR+24d^8r^3R−32d^6r^5R−6d^10R^2−4d^8r^2R^2−16d^6r^4R^2+20d^8rR^3−64d^6r^3R^3+15d^8R^4+16d^6r^2R^4+32d^4r^4R^4+64d^2r^6R^4−40d^6rR^5+48d^4r^3R^5+32d^2r^5R^5−20d^6R^6−24d^4r^2R^6−16d^2r^4R^6+40d^4rR^7+15d^4R^8+16d^2r^2R^8−20d^2rR^9−8r^3R^9−6d^2R^10−4r^2R^10+4rR^11+R^12=0

であると予想される.

 d=0とおくと

  −8r^3R^9−4r^2R^10+4rR^11+R^12=0

となって,cos(2π/7)は8x^3+4x^2−4x−1=0に帰着することに一致することがわかる.

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