■ペル方程式とチェビシェフ多項式(その72)
ペル方程式: Tn^2-(x^2-1)Un-1^2=1の一般解は
(Tn,Un-1)で与えられる。
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x^2−dy^2=1の最小解を(x1,y1),
とおくと,漸化式
xn+2 =2x1xn+1−xn
yn+2 =2x1yn+1−yn
が成り立つ.
ところで,cosθ=xの多項式で表すと,チェビシェフ多項式は
Tn(x)=2xTn-1(x)−Tn-2(x)
Un(x)=2xUn-1(x)−Un-2(x)
となり,前述の漸化式と一致していることがわかる.
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したがって,xn^2-Dyn^2=1の最小解(x1,y1)とするとき
xn=Tn(x1),yn=y1Un-1(x1)
と表される.
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x^2−Dy^2=1の最小解を(x1,y1)
x1^2−Dy1^2=1
Dy1^2=x1^2-1
D=(x1^2-1)/y1^2
xn=Tn(x1),yn=y1Un-1(x1)
xn^2-Dyn^2=1
xn^2-(x1^2-1)/y1^2・yn^2=1
Tn(x1)^2-(x1^2-1)Un-1(x1)^2=1
ペル方程式: Tn^2-(x^2-1)Un-1^2=1の一般解は
(Tn(x),Un-1(x))で与えられる。
T1(x)=x,U0(x)=1
T1^2-(x^2-1)U0^2=x^2-(x^2-1)=1
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(t1,u1)を使うことになるが、
xn=Tn(x1)=T~2n(t1)
yn=y1Un-1(x1)=u1U~2n-1(t1)
とも書くことができる
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