■正多角形の作図と原始根(その235)
すべての円周等分方程式は代数的に解くことができる
同時にその解法を1の17乗根を求める方程式に適用し、1の17乗根が平方根だけで表されることにガウスは気づいた。
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すべての円周等分方程式は代数的に解くことができる
たとえば、
cos(2π/7)=-1/6{-1+A+B}
A={7/2(1+i3√3)}^1/3
B={7/2(1-i3√3)}^1/3
2cos(2π/11)=-1/5{-1+A+B+C+D}
A={-11/4(89+25√5+5√(410-i178√5)}^1/5
B={-11/4(89-25√5+5√(410+i178√5)}^1/5
C={-11/4(89-25√5-5√(410+i178√5)}^1/5
D={-11/4(89-25√5-5√(410-i178√5)}^1/5
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cos(2π/17)=1/16{-1+√17+A+2B}
A={34-2√17}^1/2
B={17+3√17-√(170+38√17)}^1/2
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これらの解はこれまで計算した値と等しいのだろうか?
w={-1+√5+i(10+2√5)^1/2}/4
w^2={-1-√5+i(10-2√5)^1/2}/4
w^3={-1-√5-i(10-2√5)^1/2}/4
w^4={-1+√5-i(10+2√5)^1/2}/4
α=[-11/4{89+25√5+i(45(5-2√5)^1/2-5(5+2√5)^1/2}]^1/5
β=[-11/4{89-25√5+i(45(5+2√5)^1/2+5(5-2√5)^1/2}]^1/5
γ=[-11/4{89-25√5-i(45(5+2√5)^1/2+5(5-2√5)^1/2}]^1/5
δ=[-11/4{89+25√5-i(45(5-2√5)^1/2-5(5+2√5)^1/2}]^1/5
a=(α+β+γ+δ-1)/5に代入すればa=z+1/z=2cos(2π/11)がわかるはずであるが、実際はもっと複雑な式になるという
cos(2π/11)=-1/10+w/10(α)+w/10(β)+w^4/10(γ)+w^4/10(δ)
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5(10+2√5)^1/2+4(10−2√5)^1/2=(5-2√5)^1/2+9(5+2√5)^1/2
4(10+2√5)^1/2-5(10−2√5)^1/2=9(5-2√5)^1/2-(5+2√5)^1/2
5(10+2√5)^1/2-4(10−2√5)^1/2=9(5-2√5)^1/2+(5+2√5)^1/2
4(10+2√5)^1/2+5(10−2√5)^1/2=-(5-2√5)^1/2+9(5+2√5)^1/2
が成り立つ
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