■正五角形と正十七角形(その45)

 f(x)=x^3−3x+1=0の3解を考えます.

 cos(3θ)=4cos^3θ−3cosθ

τ=2cosθとする.

 f(τ)=8cos^3θ−6cosθ+1

     =2cos(3θ)+1

 2cos(3θ)+1=0となるθを求めると,3θ=2π/3

θ=2π/9とすればよい.→ τ1=2cos2π/9

 τ1^3=3τ1−1

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 次に,τ2=τ1^2−2と定義すると

 f(τ2)=τ2^3−3τ2+1

=(τ1^2−2)^3−3(τ1^2−2)+1

=(τ1^2−2){(τ1^2−2)^2−3}+1

=(τ1^2−2){−τ1^4−4τ1^2+1}+1

=(τ1^2−2){−τ1^4−4τ1^2+1}+1

=(τ1^2−2){−τ1^4−4τ1^2+1}+1

={−τ1^4−τ1^3+3τ1^2+2τ1+2)+1

=−τ1^3+3τ1−1=0

 次に,τ3=τ2^2−2と定義すると,同様にf(τ3)=0

また,τ2,τ3の定義より,

  τ3=τ2^2−2=(τ1−2)^2−2=−τ1−τ2

 一方,τ1=2cosθより,

τ2=τ1^2−2=4cos^22θ−2=2cos(2θ)=2cos4π/9

τ3=τ2^2−2=4cos^24θ−2=2cos(4θ)=2cos8π/9

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 これより,

 2cos(2π/9)+2cos(4π/9)+2cos(8π/9)=0

 2cos(2π/9)・2cos(4π/9)・2cos(8π/9)=−1

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