周長が
∫(0,x)1/(1-x^n)^(1/2)dx (n=1~6)
で与えられる曲線をm等分する問題を考えてきた.等分される曲線は整数分の1という条件が付いているだけで,もちろん,それそれの長さは無理数でもかまわない.
これまで,解析解が得られたものを(n,m)=○,数値解が得られたものを(n,m)=△,どちらも得られなかったものを(n,m)=×で表すことにすると
(1,2)=○ (4,2)=○
(1,3)=○ (4,3)=○
(1,5)=○ (4,5)=△
(2,2)=○ (5,2)=×
(2,3)=○ (5,3)=×
(2,5)=○ (5,5)=×
(3,2)=△ (6,2)=○
(3,3)=× (6,3)=△
(3,5)=× (6,5)=△
となる.
とくにn=4,n=6の場合は,ワイエルシュトラスのペー関数pが使える.pの加法定理p(nu)は偶関数なのでpの有理関数となるから,計算上のアドバンテージが得られるというわけである.
p(nu)=1
を解いて,
p(u)=w,z=1/√w
とする.阪本ひろむ氏の計算によると,wは
m n=4 n=6
2 2.41421(1+√2) 2.73205(1+√3)
3 5.27451 6.10724
4 9.33034 10.8517
5 14.5588 16.9544
6 20.9544 24.4139
7 28.5153 33.2298
8 37.2407 43.4021
9 47.1302 54.9307
10 58.1837 67.8157
11 70.4009 82.0570
12 83.7819 97.6545
13 98.3266 114.608
14 114..35 132.919
15 130.907 152.585
と数値解を確認.
解析解は試していないが因数分解により,解析解が一部のみでる場合がある.その結果,(その65)に示したように
[1]任意等分可能・・・・・・カージオイド
[2]2^mΠpi 等分可能・・・円,レムニスケート
[3]2^m等分可能・・・・・・r^3/2=cos(3θ/2),r^3=cos(3θ)
[4]2等分すら不可能・・・・r^5/2=cos(5θ/2)
と分類できると推察されるのである.r^3/2=cos(3θ/2)は微妙?
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