■中川の5円定理(その8)

 (その4)に掲げた方程式

  a^4−4a^3+10a^2−12a+4=0

については,解がa=1に関して対称となるようなので,

  a^4−4a^3+6a^2−4a+1+4a^2−8a+4−1=0

  (a−1)^4+4(a−1)^2−1=0

  ±(a−1)^2=−2±√5

  (a−1)^2=−2+√5,(a−1)^2=2+√5

  a=1±(−2+√5)^1/2,1±(2+√5)^1/2

とした.

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 この4解は

  (a^2−2a+3−√5)(a^2−2a−1−√5)=0

の解である.

  (a^2−2a+3−√5)(a^2−2a−1−√5)=0

は形の上では

  (a^2−2a+1−√5)^2−4=0

  (a^2−2a+3−√5)(a^2−2a−1−√5)=0

となるが,

  (a^2−2a+1−√5)^2−4=0

  (a^2−2a+3−√5)(a^2−2a−1−√5)=0

を展開しても

  a^4−4a^3+10a^2−12a+4=0

にはならない. なぜ?

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 題意を満たすものは,a=1−(−2+√5)^1/2

  a^2−2a=√5−3,a^2−2a+2=√5−1

 (a^3−3a^2+2a)=a(a−1)(a−2)

=(a^2−2a)(a−1)

=(3−√5)(−2+√5)^1/2

  c=(a^3−3a^2+2a)/(a^2−2a+2)

=(√5−1)/2・(−2+√5)^1/2/4

={(−11+5√5)/2}^1/2

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