■学会にて(京大数理解析研,その37)
ほかにも忘れ去られたスペクトルがある可能性がある。
しかし、λ=(9-4/x^2)^1/2、あるいは一般にλ=(M^2-N^2/x^2)^1/2からxを求めるのは容易ではないだろう。
一番近道であると考えられる方法は
un+1=Mun+un-1, u1=L, u2=N,u3=MN+L
x^2-(M^2+2)xy+y^2={M^2(L^2-N^2)+M^3LN}(-1)^n
を考える。もっとスマートな方法はないものか?
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{M^2(L^2-N^2)+M^3LN}が平方数□となることは必要である。
たとえば、M=3の場合、9(L^2-N^2)+27LN
9N^2-27LN-9L^2+□=0
N^2-3LN-L^2+□/9=0
□は9の倍数であるから、9、36、81、144、・・・
また、9L^2-4(-L^2+□/9)>0
13L^2-4□/9>0
13・9L^2>4□
問題はNが整数になるかどうかである。
L=1とするとN^2-3N-1+□/9=0
□=9→OK,N=3
□=36→NG
□=81→NG
□=144→NG
L=2とするとN^2-6N-4+□/9=0
□=9→NG
□=36→OK,N=6
□=81→NG
□=144→NG
L=3とするとN^2-9N-9+□/9=0
□=9→NG
□=36→NG
□=81→OK,N=9
□=144→NG
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M=3のとき,N=MLが候補となる
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一般に
N^2-MLN-L^2+□/M^2=0が整数解を持つのは
-L^2+□/M^2=0,□=(ML)^2のとき、N=ML
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N^2-MLN+(√□/M+L)(√□/M-L)=0
-L^2+□/M^2>0のとき
(√□/M+L)>0,(√□/M-L)>0
-(√□/M+L)-(√□/M-L)=ML
-2√□/M=MLはあり得ない
-L^2+□/M^2<0のとき
(√□/M+L)>0,(√□/M-L)<0
|√□/M+L|>|√□/M-L|
この場合も
-(√□/M+L)-(√□/M-L)=MLだが、
-2√□/M=MLはあり得ない
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