■正多角形の作図法則(その33)
x^n−1の因数分解が,nの約数dを使って次のように書かれることを考えます.
x−1=Φ1(x)
x^2−1=Φ1(x)Φ2(x)
x^3−1=Φ1(x)Φ3(x)
x^4−1=Φ1(x)Φ2(x)Φ4(x)
x^5−1=Φ1(x)Φ5(x)
x^6−1=Φ1(x)Φ2(x)Φ3(x)Φ6(x)
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x^18−1=Φ1(x)Φ2(x)Φ3(x)Φ6(x)Φ9(x)Φ18(x)
x^36−1=Φ1(x)Φ2(x)Φ3(x)Φ4(x)Φ6(x)Φ9(x)Φ12(x)Φ18(x)Φ36(x)
すると,円分多項式は
Φ1(x)=x−1
Φ2(x)=x+1
Φ3(x)=x^2+x+1
Φ4(x)=x^2+1
Φ5(x)=x^4+x^3+x^2+x+1
Φ6(x)=x^2−x+1
Φ7(x)=x^6+x^5+x^4+x^3+x^2+x+1x−1
Φ8(x)=x^4+1
Φ9(x)=x^6+x^3+1
Φ12(x)=x^4−x^2+1
Φ15(x)=x^8−x^7+x^5−x^4+x^3−x+1
Φ16(x)=x^8+1
Φ18(x)=x^6−x^3+1
Φ24(x)=x^8−x^4+1
Φ36(x)=x^12−x^6+1
と定まります.Φn(x)の次数はφ(n)になる。確認しよう。
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φ(m)は,mと互いに素であり,mより小さい整数r,1≦r<mの個数として定義される.すなわち,φ(m)は1からm−1までの整数のうち,mと公約数をもたない数はいくつあるかを数えた数を表す.
m=9→1,2,4,5,7,8→φ(9)=6
m=10→1,3,7,9→φ(10)=4
φ(1)=1,φ(2)=1,φ(3)=2,φ(4)=2
φ(5)=4,φ(6)=2,φ(7)=6,φ(8)=4
φ(9)=6,φ(10)=4,
φ(p)=p−1
φ(p^a)=(p−1)p^(a-1)=p^a(1−1/p)
φ(m)=mΠ(1−1/pi)
φ(10)=10(1−1/2)(1−1/5)=4
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