■平方和問題(その3)
(その2)では平方和というよりも立方和を扱ったが,今回は平方和の戻りたい.
3平方和問題
(a^2+b^2+c^2)(x^2+y^2+z^2)=u^2+v^2+w^2
は2平方和,4平方和の場合のようなわけにはいきません.3平方和の積が必ずしも3平方和とならないからです.
しかし,
(a^2+ab+b^2)(x^2+xy+y^2)=u^2+uv+v2
を示すことはできます.
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[証]1の3乗根をωとする.
1+ω+ω^2=0
a^2+ab+b2=(a−bω)(a−bω^2)
x^2+xy+y2=(x−yω)(x−yω^2)
u=ax−by,
v=ay+bx+by,
とおくと
(a^2+ab+b^2)(x^2+xy+y^2)=u^2+uv+v2
が成り立つ.
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