■正七角形と正九角形

[Q]正七角形の辺の長さを1,短い方の対角線の長さをx,長い方の対角線の長さをyとする.x,yを求めよ.

[A]芸者の扇を折り畳むという解法が知られれている.それによると,

  1+y/x=y,x+1/y=y

 2つの方程式からxまたはyを消去すると,3次方程式

x^3−x^2−2x+1=0

y^3−2y^2−y+1=0

が得られる.→作図不能

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[Q]正九角形の辺の長さを1,3種類の長さの対角線を短い方からx,y,zする.x,y,zを求めよ.

[A]芸者の扇を折り畳むという解法が知られれている.それによると,

  1+z/x=y,x+1=z,x+1/z=z

 3つの方程式からxまたはyまたはzを消去すると,3次方程式

x^3−3x−1=0

y^3−3y^2+3=0

z^3−3z^2+1=0

が得られる.→作図不能

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[Q]正十一角形の辺の長さを1,4種類の長さの対角線を短い方からw,x,y,zする.w,x,y,zを求めよ.

[A]芸者の扇を折り畳むという解法が知られれている.それによると,

  1+y/w=x,w+z/x=y,x+x/y=z,y+1/z=z

 4つの方程式からw,x,yを消去すると,zに関する5次方程式

z^5−3z^4−3z^3+4z^2+z−1=0

が得られる.→作図不能

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