■正多面体の正多角形断面(その335)
X=1+2cos(2π/7)
7(X^2-X+1)/(X^2+X+2)^2=1/(2cos(π/7))^2
半角公式を使えばいったん次数は下がると思われる
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7(X^2-X+1)/(X^2+X+2)^2=1/2(1+cos(2π/7))
7(X^2-X+1)/(X^2+X+2)^2=1/2(1+(X-1)/2)
7(X^2-X+1)/(X^2+X+2)^2=1/(1+X)
7(X+1)(X^2-X+1)=(X^2+X+2)^2
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y=X-1=2cos(2π/7)とおく.
x=y+1
7(y+2)((y^2+2y+1)-(y+1)+1))=((y+1)^2+(y+1)+2)^2
7(y+2)(y^2+y+1)=(y^2+3y+4)^2
7(y^3+y^2+y+2y^2+2y+2)=(y^4+9y^2+16+6y^3+24y+8y^2)
7(y^3+3y^2+3y+2)=(y^4+6y^3+17y^2+24y+16)
(y^4-y^3-4y^2+3y+2)=0
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θ=2π/7,7θ=2πより,
cos(3θ+4θ)=1
cos(3θ)=cos(4θ)
3倍角の公式は
cos(3θ)=4cos^3θ−3cosθ
4倍角の公式を知らなければ,倍角の公式を2回適用して
cos(4θ)=2cos^22θ−1=8cos^4θ−8cos^2θ+1
したがって,cosπ/7を解とする方程式は
4x^3−3x=8x^4-8x^2+1
8x^4-4x^3−8x^2+3x+1=0
y=X-1=2cos(2π/7)より
y^4/2-y^3/2−2y^2+3y/2+1=0
y^4-y^3−4y^2+3y+2=0
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これが最も簡単のようだ
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