■ペル方程式とチェビシェフ多項式(その73)
ペル方程式: x^2-Dy^2=±1の一般解は
xn=(α^n+β^n)/2, yn=(α^n-β^n)/(2√D)で与えられる。
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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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ペル方程式: ln^2-(x^2+4)fn^2=4(-1)^nの一般解は
(ln,fn)で与えられる。
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ペル方程式: Tn^4-(x^2-1)^2Un-1^4-2(-1)^n(x^2-1)Un-1^2=1の一般解は
(Tn,Un-1)で与えられる。
Tn^2=(x^2-1)Un-1^2+1
Tn^4=(x^2-1)^2Un-1^4+2(x^2-1)Un-1^2+1
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(-1)^nが付くためには
Tn^2=±(x^2-1)Un-1^2+1
である必要があると思うのだが???
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x^2−dy^2=−1の最小解を(r1,s1)
とおくと,漸化式
rn+2 =2x1rn+1−rn
sn+2 =2x1sn+1−sn
が成り立つ.・・・(x1,y1)も必要
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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rn=T~2n-1(r1),sn=s1U~2n-2(r1)・・・次数が変換されている
と表される.
ただし,T~n,U~nはチェビシェフ多項式Tn,Unの負の符号を正に変えたものである.以下,チェビシェフ多項式を示しておく.
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T0(x)=1 T~0(x)=1
T1(x)=x T~1(x)=x
T2(x)=2x^2−1 T~2(x)=2x^2+1
T3(x)=4x^3−3x T~3(x)=4x^3+3x
T4(x)=8x^4−8x^2+1 T~4(x)=8x^4+8x^2+1
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U0(x)=1 U~0(x)=1
U1(x)=2x U~1(x)=2x
U2(x)=4x^2−1 U~2(x)=4x^2+1
U3(x)=8x^3−4x U~3(x)=8x^3+4x
U4(x)=16x^4−12x^2+1 U~4(x)=16x^4+12x^2+1
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x^2−Dy^2=-1の最小解を(r1,s1)
r1^2−Ds1^2=-1
Ds1^2=r1^2+1
D=(r1^2+1)/s1^2
rn=Xn(r1),sn=s1Yn(r1)
rn^2-Dsn^2=-1
rn^2-(x1^2+1)/s1^2・sn^2=-1
を満たす必要がある
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