■円分多項式と正多角形(その39)
cos(π/7)は8x^3−4x^2−4x+1=0に帰着するのに対して,cos(2π/7)は8x^3+4x^2−4x−1=0に帰着する.
係数の符号が異なるが,前者ではθ=π/7,cosθ=xとおくと
7θ=π,4θ=π−3θ
より,
cos4θ=−cos3θあるいはsin4θ=sin3θ
後者では
θ=2π/7,cosθ=xとおくと
7θ=2π,4θ=2π−3θ
より,
cos4θ=cos3θあるいはsin4θ=−sin3θ
となるからである.
この事情はcos(π/5)とcos(2π/5),cos(π/9)とcos(2π/9)でも同様である.
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cos(π/5)は4x^2−2x−1=0に帰着するのに対して,cos(2π/5)は4x^2+2x−1=0に帰着する.
係数の符号が異なるが,前者ではθ=π/5,cosθ=xとおくと
5θ=π,3θ=π−2θ
より,
cos3θ=−cos2θあるいはsin3θ=sin2θ
sin3θ=sin2θ
→−4sin^3θ+3sinθ=2sinθcosθ
→−4(1−cos^2θ)+3=2cosθ→4x^2−2x−1=0
後者では
θ=2π/7,cosθ=xとおくと
5θ=2π,3θ=2π−2θ
より,
cos3θ=cos2θあるいはsin3θ=−sin2θ
sin3θ=−sin2θ
→−4sin^3θ+3sinθ=−2sinθcosθ
→−4(1−cos^2θ)+3=−2cosθ→4x^2+2x−1=0
となるからである.
同様に,cos(π/7)は8x^3−4x^2−4x+1=0に帰着するのに対して,cos(2π/7)は8x^3+4x^2−4x−1=0に帰着する.
また,x=cos(π/9)とおくと,3倍角の公式
4x^3−3x=cos(π/3)=1/2
より,3次方程式:8x^3 −6x−1=0に帰着する.一方,x=cos(2π/9)とおくと,3倍角の公式
4x^3−3x=cos(2π/3)=−1/2
より,3次方程式:8x^3 −6x+1=0に帰着することがわかる.
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