■原始根とガウス和(その45)
岩波「数学公式」の正弦・余弦の和公式に
[1]Σsin(2k^2π/n)=(√n)/2・{1+cosnπ/2−sinnπ/2}
[2]Σcos(2k^2π/n)=(√n)/2・{1+cosnπ/2+sinnπ/2}−1
がある.どちらもガウス和に関係しているものと思われる.k=1〜n-1
作図可能な正奇数角形は三角形を除きすべてこのタイプである。
(b)n=4m+3の場合
[1]Σsin(2k^2π/n)=(√n)
[2]Σcos(2k^2π/n)=−1
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n=7のとき、
cos(2π/7)+cos(8π/7)+cos(18π/7)+cos(32π/7)+cos(50π/7)+cos(72π/7)=-1
cos(2π/7)-cos(π/7)+cos(4π/7)+cos(4π/7)-cos(π/7)+cos(2π/7)=-1
2cos(2π/7)-2cos(π/7)+2cos(4π/7)=-1
sin(2π/7)+sin(8π/7)+sin(16π/7)+sin(32π/7)+sin(50π/7)+sin(72π/7)=√7
sin(2π/7)-sin(π/7)+sin(4π/7)+sin(4π/7)-sin(π/7)+sin(2π/7)=√7 (OK)
2sin(2π/7)-2sin(π/7)+2sin(4π/7)=√7 (OK)
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