■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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