■整数辺と整数対角線をもつ五角形(その1)

五角形の辺をa,b,c,d,e,それに向かい合う対角線をf,g,h,i,jとする。

左右対称な五角形に限定する。まず、a, b=c=d=e, f,g=j,h=iの場合を考える

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cost1=(a^2+b^2-i^2)/2ab

cost2=(b^2^2+b^2-j^2)/2b^2

cost3=(b^2+b^2-f^2)/2b^2

t1+t2+t3/2=3π/2

t3/2=3π/2-t1-t2

t3=3π-2t1-2t2

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cost3=-cos(2t1+2t2)=-cos2t1cos2t2+sin2t1sin2t2

=-(2cost1^2-1)(2cost2^2-1)+4cost1cost2sint1sint2

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これを探索するのは大変であるが、検算だけであれば簡単にできる。

a=3,b=8,f=12,g=12,h=10

cost1=-9/16

cost2=-1/8

cost3=-1/8

cost3=-(2cost1^2-1)(2cost2^2-1)+4cost1cost2sint1sint2

=-47/128・31/32+4・9/16・1/8{1-(9/16)^2}^1/2{1-(1/8)^2}^1/2

=-1/8

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6通りまでの3乗数の和として表される最小の数はわかっている。

[1]3通り

Ta(3)=87539319=167^3+436^3=228^3+423^3=255^3+414^3

[2]4通り

Ta(4)=6963472309248

=2421^3+19083^3=5436^3+18948^3=10200^3+18072^3

=13322^3+16630^3

[3]5通り

Ta(5)=48988659276962496

=38787^3+365757^3=107839^3+362753^3=205292^3+342952^3

=221424^3+336588^3=231518^3+331954^3

[4]6通り

Ta(6)24153319581254312065344

=582162^3+20906206^3=3064173^3+28894803^3=8519281^3+28657487^3

=16218068^3+27093208^3=17492496^3+26590452^3=18289922^3+26224366^3

なお、

Ta(6)=56461300^3-53813536^3=49162964^3-45576680^3

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超タクシー数は無限に存在するが、最初の6つしかわかっていない。

Ta(n)がすべてのnについて存在することは1938年、ハーディ、ライトにより証明された。

一方、4個の平方数によって2通りの和で表される最小の数は、635318657である

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n=2,3,4,5に対して、楕円曲線x^3+y^3=Ta(n)のランクを計算すると、それぞれ2,4,5,4になるという。

2個の3乗数の和として8通りの表示を持つ最小の正整数は137513849003496

互いの素な2個の3乗数の和として5通りの表示を持つ最小の正整数は506433677359393である

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