■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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