数学大好き宣言!

勉強メモ。おもしろいことを探していきたい。

三角関数のπ/n値には全ての素数の平方根が現れるか

sin(π/3)=√3/2, sin(π/4)=√2/2, マニアックなのではsin(π/10)=(-1+√5)/4, ...と、三角関数の値には素数pの平方根が現れ、さらにおもしろいことに、どの平方根が来るかは、分母の素因数分解に関係しているように思われる(4=2×2の2、10=2×5の5)。これを一般化できるだろうか!

今回はこれをx^p-1の判別式を用いて解決することができた!すべての素数pについて解決できる方法を見つけたが、簡略化のために、それをpが5の場合に適用した解答を書いた。とてもおもしろいと思うのでぜひ読んでみて下さい。

7/26補足:twitterで、同じ公式をより速く証明し、更に一般化して、そこから得られる新しい公式も追加しているのを見つけました。すごいですね。後でリンク貼ります。負けてられないので、今考えているのは、三次の場合への一般化です。

 

<概略> x^5-1の判別式(すべての解同士の差の積)を、微分を使って計算し(5の5乗と簡単に求まる)、ド・モアブルの定理(オイラーの公式と言っても可)で判別式をsinに変形していく。

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字が汚くてすみません!!