四元数ではx^2-1=0の解は2個,x^2+1=0の解は無限個存在する.
x=x0+x1i+x2j+x3k,x0=0,x1^2+x2^2+x3^2=0
[1]x^3-1=0の解は無限個
x=1
x=-1/2++x1i+x2j+x3k,x1^2+x2^2+x3^2=3/4
[2]x^3+1=0の解も無限個
x=-1
x=1/2++x1i+x2j+x3k,x1^2+x2^2+x3^2=3/4
存在する.
これらは四元数体の範囲で考えているが,四元整数(フルビッツの整数環)の範囲で考える.
フルビッツの整数環とは
q=x+yi+zj+wk,x,y,z,wは整数と半整数
からなり,たとえば,
ω=(1+i+j+k)/2
は,
ω^2=(-1+i+j+k)/2
ω^3=-1
ω^4=-(1+i+j+k)/2
ω^5=(1-i-j-k)/2
ω^6=1
より1の原始6乗根であり,ωは四元整数の範囲で考えている.
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[1]q=±1,q=±i,q=±j,q=±k,
q=(±1±i±j±k)/2
の24個が1の約数である単数(単位四元数)である.この単数全体は原点を中心とする正24胞体をなす.
[2]単数について,
q^n=q・q^(n-1)=1
となるqのリストを作ると,
1)n=2のとき
q=±1の2個,q=-1は1の原始2乗根
2)n=3のとき
q=1,q=(-1±i±j±k)/2の9個,q=(-1±i±j±k)/2は1の原始3乗根
3)n=4のとき
q=±1,q=±i,q=±j,q=±kの8個,q=±i,q=±j,q=±kは1の原始4乗根
4)n=5のとき
q=1の1個
5)n=6のとき
q=±1,q=(±1±i±j±k)/2の18個,q=(1±i±j±k)/2は1の原始6乗根
6)n=7のとき
q=1の1個
7)n=8のとき
q=±1,q=±i,q=±j,q=±kの8個
8)n=9のとき
q=1,q=(-1±i±j±k)/2の9個
9)n=10のとき
q=±1の2個
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