■四面体数について(その8)

 an^2−5bn^2=1

が成り立つ最小解は(a,b)=(9,4)である.

 an^2−2bn^2=1

が成り立つ最小解は(a,b)=(3,2)である.

 an^2−3bn^2=1

が成り立つ最小解は(a,b)=(2,1)である.

 これで準備は整った.

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 (その2)では

  an+1=161an+360bn,bn+1=72an+161bn

  un=3bn+an/3

  vn=3bn−an/3

  wn=4bn

とおくと,

  un^3+vn^3−wn^3−un−vn+wn

=(un+vn)(un^2−unvn+vn^2−1)−wn^3+wn

=2bn(an^2−5bn^2−1)=0

より,

  (un^3−un)/6+(vn^3−vn)/6=(wn^3−wn)/6

が得られた.

  un=xbn+yan

  vn=xbn−yan

  wn=2zbn

とおくと,

  un+vn=2xbn

  un^2+vn^2=2x^2bn^2+2y^2an^2

  −unvn=−x^2bn^2+y^2an^2

  un^3+vn^3−wn^3−un−vn+wn

=(un+vn)(un^2−unvn+vn^2−1)−wn^3+wn

=2xbn(x^2bn^2+3y^2an^2−1)−8z^3bn^3+2zbn

=2bn(x^3bn^2+3xy^2an^2−x)+2bn(z−4z^3bn^2)

=2bn(x^3bn^2+3xy^2an^2−x+z−4z^3bn)

[1]m=5の場合

  3xy^2=1

  x^3−4z^3=−5

  x−z=1

  (z+1)^3−4z^3=−5

  3z^3−3z^2−3z−6=0

  z^3−z^2−z−2=0

  (z−2)(z^2+z+1)=0→z=2,x=3,y=1/3

[2]m=2の場合

  3xy^2=1

  x^3−4z^3=−2

  x−z=1

  (z+1)^3−4z^3=−2

  3z^3−3z^2−3z−3=0

  z^3−z^2−z−1=0→NG

[3]m=3の場合

  3xy^2=1

  x^3−4z^3=−3

  x−z=1

  (z+1)^3−4z^3=−3

  3z^3−3z^2−3z−4=0→NG

[4]アイゼンシュタインの基準

 f(x)=anx^n+・・・+a0

 pを素数とする.

 a)anはpで割り切れない.

 b)an-1,・・・,a0はpで割り切れる.

 c)a0はp^2で割り切れない.

のとき,既約多項式である.

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[まとめ]m=5の場合が最も簡単であることがわかった.

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