n次方程式をオイラーの公式を用いて解く(2)
前回、ここで取り上げている形のXのn次方程式についてオイラーの
公式を用いて解を求める方法を考えましたが、今回はこれを使って
Xの3次方程式と4次方程式の解を求めてみます。
まず、Xの3次方程式です。前回求めたn次式の解にn=3を代入して、
つぎの解が得られました。
数の風景-89で、3次方程式の6つの解の組合せを求めましたが、
ここでは R-i座標上の3点(-1、+i、-i)が解として得られました。
今度はXの4次方程式です。
数の風景-81では解が得られていませんが、前回求めたn次式の解
にn=4を代入してつぎの解が得られました。
以上のように4つの解が得られました。符号も入れれば8つですが、
+と-は位相の動きが逆方向になるだけで、計算結果は逆符合の
どれかと重なります。
これが正しいかどうかは、数の風景81の式②に4つの解を代入して
計算し、式①の左辺に一致するかどうかを見ることで確認することが
できます。
または解の一つを直接4次方程式の左辺に代入して計算し、右辺の0
に等しくなるかどうかを見ます。4つの解すべてで0になりますが、ここ
ではeの±i(2π/5)乗についてのみ計算してみました。
解が正しいことが確認されました。