■偏りのあるサイコロ(その62)

 通常のサイコロの母関数は

  P(x)=x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6

      =x(x+1)(x^2+x+1)(x^2−x+1)

である

  Q(x)=1+x^6

  P(x)Q(x)=x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10+x^11+x^12

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偏りのある2つのサイコロがどんなものであっても、これらの出目の確率が等しくなることはあり得ない。

11通りの和2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12それぞれが同じ確率1/11で出るような2つのサイコロがあると仮定すると

  P(x)Q(x)=x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10+x^11+x^12

  P(x)=x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6

      =x(x+1)(x^2+x+1)(x^2−x+1)

(x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10+x^11+x^12)/(x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6)

を計算することになる

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(x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10+x^11+x^12)

=x^2(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10)

=x^2(x^11-1)(x-1)

  x^10+x^9+x^8+x^7+x^6+x^5+x^4+x^3+x^2+x+1

=Φ2(x)Φ5(x)Φ10(x)

=(x+1)(x^4+x^3+x^2+x+1)(x^4−x^3+x^2−x+1)

  P(x)Q(x)=x^2(x+1)(x^4+x^3+x^2+x+1)(x^4−x^3+x^2−x+1)

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一方

  P(x)=x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6

      =x(x+1)(x^2+x+1)(x^2−x+1)

割り切れないことが証明された

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(x^2+x+1)(x^2−x+1)=(x^2+1)^2−x^2

=x^4+x^2+1

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