■ペル方程式とチェビシェフ多項式(その4)

 (その1)〜(その3)ではぺル方程式の一般解について紹介したが,今回はペル方程式の特殊解にあたるいくつかのおもしろい恒等式を紹介したい.

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【1】Speckmann-Ricaldeの恒等式

  (k^2m±1)^2−(k^2m^2±2m)k^2=1

k=1とおけば

  (m±1)^2−(m^2±2m)1^2=1

k=m,m=1とおけば

  (m^2±1)^2−(m^2±2)m^2=1

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【2】Ramasamyの恒等式

  [(4m−2)(m+1)^2+1]^2−[(2m+1)^2−4][2m(m+1)]^2=1

 この恒等式はSpeckmann-Ricaldeの恒等式

  (k^2m+1)^2−(k^2m^2+2m)k^2=1

において,k=m+1,m=4m−2とおいて得られる.

 Ramasamyの恒等式において,m=t+1とおけば

  (4t^3+18t^2+24t+9)^2−(4t^2+12t+5)(2t^2+6t+4)^2=1

 また,A^2−DB^2=−1の場合

  (A^2+DB^2)^2−D(2AB)^2=1

であるから,このことを利用すれば恒等式

  {2[m^3+(m+1)^3]}^2−[(2m+1)^2+4][m^2+(m+1)^2]^2=−1

が得られる.

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【3】Ramasamyの3-parameter恒等式

  (mt^3+nt^2+1)^2−(m^2t^4+2mnt^3+n^2t^2+2mt+2n)t^2=1

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