■マルコフ方程式の話(その10)

 ディオファントス方程式

  x^2+y^2+z^2=3xyz

のすべての解を求める問題よりは,因数分解

  x^3+y^3+z^3-3xyz=(x+y+z){x^2+y^2+z^2-2xy-2yz-2zx)

の方がなじみ深かったかもしれない.

 なお,マルコフ方程式を一般化した

  x1^2+x2^2+・・・+xn^2=ax1x2・・・xn

はフルヴィッツ方程式と呼ばれるとのことである.

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 arcsec(x)=arccosh(1/x)=log(1/x+√(1/x^2-1))

 arccosh(x)=log(x+√(x^2-1))

 arccosh(3x/2)=log(3x/2+√(9x^2/4-1))

 arccosh(3y/2)=log(3y/2+√(9y^2/4-1))

 arccosh(3z/2)=log(3z/2+√(9z^2/4-1))

 ザギエはf(t)=arccosh(3t/2)を用いて,

  x^2+y^2+z^2=3xyz+4/9

が,f(x)+f(y)=f(z)と書けることを示した.

f(x)+f(y)=log(9xy/4+√(81x^2y^2/16-9y^2/4)+√(81x^2y^2/16-9x^2/4)+√(81x^2y^2/16-9x^2/4-9y^2/4+1)

f(z)=log(3z/2+√(9z^2/4-1))

  x^2+y^2+z^2=3xyz+4/9

をzについて解くと,

  z^2-3xyz+x^2+y^2-4/9=0

  z=1/2{3xy±√(9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9)}

3z/2+√(9z^2/4-1))に代入すると,

3/2{3xy±√(9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9)+

√(9/16{3xy±√(9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9)}^2-1)=

3/2{3xy±√(9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9)+

√(9/16{9x^2y^2±6xy√(9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9)+9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9)-1}=

{9xy/2±3/2√(9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9)+

√({81x^2y^2/16±27/8xy√(9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9)+81x^2y^2/16-9/4x^2-9/4y^2)=

{9xy/2±3/2√(9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9)+

√({81x^2y^2/8-9/4x^2-9/4y^2±27/8xy√(9x^2y^2-4x^2-4y^2+16/9))=・・・2重混号を外すのも大変そうである.

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