(u+v)^3+p(u+v)+q=0
から
3uv=-p
という関係が得られるようなのですが、なぜそういう関係が得られるのか理解できません。どなたか分かり易く説明していただけないでしょうか。
これは、「数III方式 ガロアの理論」(矢ヶ部 巌著)のp.24に出てきます。
このURLのまん中下あたりにありますが,
与式を展開して整理すると,
(u^3+v^3+q) + (3uv+p)(u+v) = 0
となります。
u+v≠0 なので 3uv+p=0,つまり 3uv=-p でなければならないのです。
同時に u^3+v^3+q=0 という条件もわかります。
(なお,上のURLではp,qのかわりにm,nを使っています)。
3uv=-p , u^3+v^3=-qであれば、一般的に、
(u+v)^3+p(u+v)+q=0
が成り立つ。なぜなら、
(u+v)^3=u^3+3u^2v+3uv^2+v^3
(u+v)^3=(u^3+v^3)+3uv(u+v)
だから。
実際の解を得る時は、
v=-p/(3u)とすると、
u^3-p^3/27/u^3=q
となり、X=u^3とおくと、
X^2-qX-p^3/27=0
という2次方程式となります。
URLの算出例を見れば、わかりやすいです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E6%AC%A1%E6%96%B9%E7%A8%8...
三次方程式 - Wikipedia
ここの、「二次項のない場合」に詳しいと思われます。以下、そのページの記号を用いて、補足します。A1をp、A0をqと読み替えてください。
書いてある通り、A0が0の時(=xの解のひとつが0の時)は簡単に二次方程式に出来るので、
それは置いておきます。
なので、「よって以下 A0 ≠ 0 とし、0 ≠ x = u + v と置いて式を変形する」のです。
あとは、(以下x^2は「xの2乗」と読んでください。)
x^3+A1x+A0=0⇔
(xをu+vと置くから)(u+v)^3+A1(u+v)+A0=0⇔
(展開する)u^3+v^3+3(u^2)v+3(v^2)u+A1(u+v)+A0=0⇔
(第3項から5項をu+vで括る)u^3+v^3+(3uv+A1)(u+v)+A0=0⇔
(整理)(u^3+v^3+A0)+(3uv+A1)(u+v)=0
ここで、x=u+vと最初置きましたが、
これはこちらの勝手で、どうとってもいいのです。たとえばx=1だったときに、1+0と置こうが、0.8+0.2と置こうが、xの値に変化はありませんから、こちらがときやすいように、uとvは置けます。xさえ変わらなければ。
そして、この場合の解きやすいおき方というのが、3uv=-A1(=-p)となるuとvなのです。
そうすることで、(3uv+A1)(u+v)が0であることが確定事項となり、残る条件が(u^3+v^3+A0)=0のみになるというわけです。
そう置くと、解説ページの連立方程式のような二つの式、
u^3+v^3=-A0=-q
3uv=-A1=-p
が出てきます。
http://www.galois-com-lab.com/index.htm
�K���A�ʐM�������i
(u+v)^3+p(u+v)+qを展開すると、
=(u^3+3u^2v+3uv^2+v^3)+p(u+v)+q
=u^3+v^3+(3uv+p)(u+v)+q=0
となるので、
この式を分解して、
3uv+p=0 -> uv=-p/3 ←ここ
u^3+v^3+q=0 -> u^3+v^3=-q
という連立方程式が得られます。
ちなみにそれは「カルダノの公式」の途中式ですね。
URLの、
5.ガロア理論->d.3次方程式->カルダノの解法の現代的な表現
というところが参考になるかと思います。
ありがとうございます。
ありがとうございます。