| a=π/7とします。 3a+4a=πよりsin(3a)=sin(4a)なので (sina)(3-4(sina)^2)=2(sin(2a))(cos(2a))=4(sina)(cosa)(cos(2a)) ∴3-4(1-(cosa)^2)=4(cosa){2((cos)^2)-1} ∴8{(cosa)^3}-4{(cosa)^2}-4(cosa)+1=0 よって、x=cosaは8(X^3)-4(X^2)-4X+1=0(・・・(1))の解です。 (1)の有理数解は、±1/(8の約数)に限られますが、 いずれも(1)の解ではないので(1)は有理数解を持ちません。
ここで、p(x^2)+qx+r=0となるような有理数の組(p,q,r) (ただし、p≠0かつr≠0) が存在すると仮定します。 すると、(1)から A(x-B){p(x^2)+qx+r}=8(x^3)-4(x^2)-4x+1 となるようなA,Bが存在する必要があります。 よって、係数を比較して、Ap=8,-ABr=1 p≠0かつr≠0により、A,Bとも有理数であることが導かれます。 ところが、これは(1)が有理数解を持つ事を意味するので、矛盾です。
よって、p=0またはr=0が導かれました。 ・p=0のとき、qx+r=0。q≠0とするとx=-r/qが有理数となるので矛盾。 よって、q=0でr=0。 ・r=0のときは、x(px+q)=0。x≠0なので、px+q=0。 p≠0とするとx=-q/pが有理数となるので矛盾。よって、p=0でq=0。
従って、結局、p=q=r=0を導きます。
|