■n次元正多面体の辺と対角線(その62)

 単位円上の動点Qが円弧上の中点のとき,2m乗和(S1+S2)/2=S0は4n乗和を越えると成り立たなくなった.それでは,円弧上の4分点から各頂点への距離の2m乗和S3はどうだろうか?

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【1】正二角形

      (S1+S2)/2  S3      S0

[1]二乗和   4      4      4

[2]四乗和   12     12     12    

[3]六乗和   40     40     40    

[4]八乗和   144    136    140   ○

[5]十乗和   544    464    504   ○

[6]十二乗和  2112   1584   1848  ○

[7]十四乗和  8320   5408   6864  ○

[8]十六乗和  33024  18464  25740 ×

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【2】正三角形

      (S1+S2)/2  S3      S0

[1]二乗和   6      6      6

[2]四乗和   18     18     18

[3]六乗和   60     60     60    

[4]八乗和   210    210    210   

[5]十乗和   756    756    756   

[6]十二乗和  2778   2766   2772  ○

[7]十四乗和  10380  10212  10296 ○

[8]十六乗和  39330  37890  38610 ○

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【3】正方形

      (S1+S2)/2  S3      S0

[1]二乗和   8      8      8

[2]四乗和   24     24     24

[3]六乗和   80     80     80

[4]八乗和   280    280    280   

[5]十乗和   1008   1008   1008  

[6]十二乗和  3696   3696   3696  

[7]十四乗和  13728  13728  13728 

[8]十六乗和  51488  51472  51480 ○

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【4】まとめ

[1]S1=S0  (n>m)

[2]S2=S0  (n>m)

[3](S1+S2)/2=S0  (n>m/2)

[4]S3=S0  (n>m/2)

[5](S1+S2+2S3)/4=S0  (n>m/4)

 ここまでくれば,円弧上の8分点から各頂点への距離の2m乗和S4について,

[6]S4=S0  (n>m/4)

[7](S1+S2+2S3+4S4)/8=S0  (n>m/8)

と予測がつく.また,単位円上の有限フーリエ級数になっていることも察せられるだろう.

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