■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

====================================

[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

====================================

[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

====================================

 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

====================================

  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。

====================================