■カルダノの公式(その52)
【3】4次方程式の解法(オイラーの方法)
4次方程式:
x^4+bx^2+cx+d=0
では,これがもし因子分解されるとすれば,
(x^2+ux+λ)(x^2ーux+μ)=0
の形に表される。オイラーはこれからuが方程式
u^6+2bu^4+(b^2−4d)u^2ーc^2=0
を満たすことを導き出した。この方程式はu^2についての3次方程式であるから解くことができる。
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オイラーは次数が8と16の場合も同様に処理する。一般に次数が2^kの場合、ニュートンにさかのぼる対称式の理論を引きだしてくることができる。
x^4+bx^2+cx+d=(x^2+ux+λ)(x^2ーux+μ)
=(x−α1)(x−α2)(x−α3)(x−α4)
からu=α1+α2(2つの根の和)でなければならない。
実際、置換の可能性としては
u1=α1+α2=p=ーu4=ー(α3+α4)
u2=α1+α3=q=ーu5=ー(α2+α4)
u3=α1+α4=r=ーu6=ー(α2+α3)
であり、したがって、uは等式
(u^2ーp^2)(u^2ーq^2)(u^2ーr^2)=0
を満たす。偶数次数で負の定数項-p^2q^2r^2をもつことから,pqrは実数であって
pqr=(α1+α2)(α1+α3)(α1+α4)
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