■ペリトロコイド曲線(その58)

 tannθ=ntanθは係数が対称に配置された方程式に落着したが、

  (n−1)sinnt=nsin(n-1)t

ではそうならなかった。

  (n−1)sinnt=nsin(n-1)t

  (n−1){sinnt-sin(n-1)t}=sin(n-1)t

  (n−1){2cos(2n-1)t/2・sint/2}=sin(n-1)t

はうまくいきそうにない。

  (n−1)sinnt=nsin(n-1)t

  (n−1){sin(n-1)tcost+cos(n-1)tsint}=nsin(n-1)t

も同様である。

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 λ=exp(ξi)=exp(2θi)=cosξ+isinξ

とおくと,tannθ=ntanθは

  (n−1)λ^n-2+2(n−2)λ^n-3+3(n−3)λ^n-4+・・・+(n−2)2λ+(n−1)=0

  Σ(n−ν)νλ^ν-1=0,ν=1〜n−1

この手は使えるだろうか?

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ちなみに、チェビシェフ多項式を用いて計算すると・・・。

 (n−1)sinnt=nsin(n-1)t

(n−1)Un-1(t)=nUn-2(t)

の解をαとして、

 (n−1)Tn(α)+nTn-1(α)

を求める。

[n=2]

U1(t)=2U0(t)

2t=2

t=1

 T2(t)+2T1(t)=t+2

 T2(α)+2T1(α)=3

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[n=3]

2U2(t)=3U1(t)

2(4t^2-1)=6t

(4t^2-1)=3t

4t^2-3t-1=0

(t-1)(4t+1)=0

t=1,-1/4

 2T3(t)+3T2(t)=2(4t^3-3t)+3(2t^2-1)

 2T3(1)+3T2(1)=2+3=5

 2T3(-1/4)+3T2(-1/4)=2(-1/16+3/4)+3(1/8-1)=1-21/8=-13/8

 以前の計算と合わないが、これが正しいと思われる

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[n=4]

3U3(t)=4U2(t)

3(8t^3-4t)=4(4t^2-1)

24t^3-16t^2-12t+4=0

6t^3-4t^2-3t+1=0

(t-1)(6t^2+2t-1)=0

t=1,(-1+/-√7)/6

 2T3(t)+3T2(t)=2(4t^3-3t)+3(2t^2-1)

 2T3(1)+3T2(1)=2+3=5

 2T3(-1/4)+3T2(-1/4)=2(-1/16+3/4)+3(1/8-1)=1-21/8=-13/8

 以前の計算と合わないが、これが正しいと思われる

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[n=5]

4U4(t)=5U3(t)

4(16t^4-12t^2+1)=5(8t^3-4t)

64t^4-40t^3-48t^2+20t+4=0

16t^4-10t^3-12t^2+5t+1=0

(t-1)(16t^3+6t^2-6t-1)=0

t=1,以前の計算と合わないが、これが正しいと思われる

 3T4(t)+4T3(t)=3(8t^4-t^2+1)+4(4t^3-3t)

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計算はかなり楽になったが, 係数が対称に配置された方程式にはならないようだ

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