問題17387・・・やどかりさんのブログ https://blogs.yahoo.co.jp/oka_yadokary/38687207.html#38687207 より Orz〜
y=(1+x2)/(1+x)+2x/(1+x2)+(x+x2)/(1+x3)+(1+x3)/(1+x4) において、
x=cos72゚+i・sin72゚ のとき、y=?
解答
x5=1 であることに注意して、
y=(1+x2)/(1+x)+2x/(1+x2)+(x3+x4)/(x2+x5)+(x+x4)/(x+x5)
=(1+x2)/(1+x)+2x/(1+x2)+(x3+x4)/(1+x2)+(x+x4)/(1+x)
=(1+x+x2+x4)/(1+x)+(2x+x3+x4)/(1+x2)
=(x+x2)/(1+x)+(1+x4)/(1+x)+(x+x3)/(1+x2)+(x+x4)/(1+x2)
=x+(x+x5)/{x(1+x)}+x+(x2+x5)/{x(1+x2)}
=x+1/x+x+1/x=2(x+1/x)=2(cos72゚+i・sin72゚+cos72゚−i・sin72゚)=4cos72゚ ですので、
cos72゚=(√5−1)/4 を使えば、y=√5−1 です。
cos72゚ の値を使わなければ、
x5−1=0 より、(x−1)(x4+x3+x2+x+1)=0 、
x≠1 だから、x4+x3+x2+x+1=0 、x2+x+1+1/x+1/x2=0 、
(x+1/x)2+(x+1/x)−1=0 、x+1/x=(−1±√5)/2 、y=2(x+1/x)=−1±√5 、
y=4cos72゚>0 ですので、y=−1+√5 です。
*同じ流れで解けました ^^
x+1/xがx^4+x^3+x^2+x+1=0 は...対称性から2cos72°と 2cos144°の値として求まるのですねぇ ^^☆
y=(1+x^2)/(1+x)+2x/(1+x^2)+(x+x^2)/(1+x^3)+(1+x^3)/(1+x^4) x^5=1 (x-1)(x^4+x^3+x^2+x+1)=0
(1+x^2)/(1+x)+(1+x^3)/(1+x^4) =(1+x^2)/(1+x)+(x^5+x^3)/(x^5+x^4) =(1+x^2)/(1+x)+(1+x^2)/(x(x+1)) =(1+x^2)(x+1)/(x(x+1)) =(1+x^2)/x =x^4+x 2x/(1+x^2)+(x+x^2)/(1+x^3) =2x/(1+x^2)+(1+x)/(x^2(x^2+1)) =(2x^3+1+x)/(x^2(1+x^2)) =(2x^3+x^5+x)/(x^2(1+x^2)) =(x^4+2x^2+1)/(x(1+x^2)) =(x^2+1)/x =x+x^4 so... 与式=2(x^4+x)=4*cos72°=√5-1
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