■周長積分(その11)
2変数関数の対称性について考える。
x=rcosθ,y=rsinθ
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[1]Cnに関して不変な多項式
2π/nの整数倍の回転で変わらない多項式について
[定理]r^ncosnθ,r^nsinnθはxとyのn次同次多項式である
rcosθ=x、rsinθ=y
r^2cos2θ=x^2-y^2、r^2sin2θ=2xy
r^3cos3θ=x^3-3xy^2、r^3sin3θ=3x^2-3y^3
[定理]Cnに関して不変な多項式はすべて、r^2、r^ncosnθ,r^nsinnθの多項式である
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[2]Dnに関して不変な多項式
x軸に関する裏返しと2π/nの整数倍の回転で変わらない多項式について
[定理]Dnに関して不変な多項式はすべて、r^2、r^ncosnθの多項式である
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r^3=cos(3θ/2))^2=(1+cos(3θ))/2
r^6=r^3cos(3θ/2))^2=(r^3+r^3cos(3θ))/2
はr^2、r^3cos3θの多項式ではない
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r=cosθのとき,r^2=rcosθ
はr^2、rcosθの多項式である
しかし、x^2+y^2=x
(x-1/2)^2+y^2=(1/2)^2はx軸に関する裏返し?
r^2=cos2θのとき,r^4=r^2cosθ
はr^2、rcos2θの多項式である
(x^2+y^2)^2=x^2-y^2はx軸に関する裏返しである。
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