■ガウス和と有限テータ関数(その25)

コラム「正五角形と正十七角形(その4)」では

[Q]cosπ/7−cos2π/7+cos3π/7=1/2を示せ.

を扱った。

−cos2π/7=cos5π/7であるから,この問題は

  cosπ/7+cos3π/7+cos5π/7=1/2

と同値である.

 実は

  cosπ/7+cos3π/7+cos5π/7=4/8=1/2

  cosπ/7・cos3π/7・cos5π/7=−1/8

が示される.

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これも右辺は1/8

cosπ/7・cos2π/7・cos3π/7=1/8

になるが、(その22)(その23)ではなぜ見つけられなかったのだろうか?

左辺に

2sinπ/7・2sin2π/7・2sin3π/7をかけると

sin2π/7・sin4π/7・sin6π/7

=sin4π/14・sin8π/14・sin12π/14

=cos3π/14・cosπ/14・cos5π/14

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cosπ/7・cos2π/7・cos3π/7

=sin5π/14・sin3π/14・sinπ/14

2cos5π/14・2cos3π/14・2cosπ/14をかけると

sin10π/14・sin6π/14・sin2π/14

=cos3π/14・cosπ/14・cos5π/14 かけたものと同じものが出現したので、1/8が証明された。

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