■arccos(1/3)/πは有理数であるか? (その5)
【4】正二十面体の場合
[Q]角δがtanδ=−2√5/5を満たすならば,δはπの有理数倍ではない.
[A]
tanδ=−2√5/5
tan2δ=−4√5
tan3δ=22√5/35
tan4δ=8√5/79
tannδ=a√5/b
ならば
tan(n+1)δ=(5a−2b)√5/(10a+5b)
Z20=−√5/3+2/3i
z+√5/3=−i2/3
より,Z20は2次方程式3z^2+2√5z+3=0の解である.
そこで,この分数の(a,b)=(−2,5)から出発して,(分子,分母)=(5a−2b,10a+5b)を(mod 3)でみると
(−2,5)=(1,2)
(−20,5)=(1,2)
(−110,−175)=(1,2)
(−200,−1975)=(1,2)
の繰り返しになることがわかる.したがって,a,bのどちらも0にはなり得ず,tannδ≠0,∞となる.
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