[過去ﾛｸﾞ] 分からない問題はここに書いてね458 (1002ﾚｽ)
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718(3): １３２人目の素数さん [] 2020/03/18(水) 20:24:26.05 ID:lfw++vLD(1) AAS
>>715-716
たぶん式はあってるけど、「nによらない定数」って日本語が間違ってる。
1つめの有理式は、分母を複素数の範囲で(x-a)(x-b)と因数分解すると
aやbは1の6乗根となる。
そして1/(x-a)と1/(x-b)のべき級数展開を考え、2つのべき級数展開の積
であることからx^3、x^6、x^9の係数を求めてみる。
2つめの有理式の3倍を部分分数分解する。
2つの有理式のべき級数展開を考え、2つのべき級数展開の和から3q[n]を出す。
719(2): １３２人目の素数さん [sage] 2020/03/18(水) 22:42:44.30 ID:GwJqdJPg(1) AAS
>>718
（1）を計算しましたが確かに(-1)^nになってnに依存しないとは言えませんね。ありがとうございます。
（2）の計算、（多項式）×（多項式）からn次の係数をどう出そうか方針が立たないです。分かる方お願いします。
どうやら数学検定1級の計算問題らしいです。
720: １３２人目の素数さん [sage] 2020/03/18(水) 23:22:24.44 ID:FKTohgBq(2/4) AAS
>>719
3/(1-x-2xx) = 3/((1-2x)(1+x)) = 2/(1-2x) + 1/(1+x)
= 2/(1-(2x)) + 1/(1+(-x)) = 2* (1 + (2x) + (2x)^2 + ... ) + (1 + (-x) + (-x)^2 + ... )
= ...
>>718 の「部分分数分解」がヒントですね
727(1): １３２人目の素数さん [] 2020/03/19(木) 04:45:40.82 ID:o+4AW6nT(1/2) AAS
>>719 >>722
>718です。べき級数展開の積でやるのはこんな感じです
まず、 1/(1-x+x^2)=1/{(x-a)(x-b)} と因数分解すると
a=(1+i√3)/2=e^(2πi/6), b=(1-i√3)/2=e^(-2πi/6) である
ここで a^3=-1 と 1/b=a に注意しておく
1/(x-a)=1/(-a) * 1/{1-(x/a)}
=1/(-a)*{1+(x/a)+1+(x/a)^2+1+(x/a)^3+…}
同様に
1/(x-b)=1/(-b) * 1/{1-(x/b)}
=1/(-b)*{1+(x/b)+1+(x/b)^2+1+(x/b)^3+…}
=1/(-b)*{1+(x/b)+1+(x/b)^2+1+(x/b)^3+…}
=(-a)*(1+ax+1+(ax)^2+1+(ax)^3+…)
すると、
1/(x-a) * 1/(x-b)
のx^(3n)の項は、
(x/a)^(3n)*1+(x/a)^(3n-1)*ax+(x/a)^(3n-2)*(ax)^2+ … +(x/a)^2*(ax)^(3n-2)+(x/a)*(ax)^(3n-1)+(ax)^(3n)
よってこの係数は
(1/a)^(3n)+(1/a)^(3n-2)+(1/a)^(3n-4)+ … +a^(3n-4)+a^(3n-2)+a^(3n)
=(1/a)^(3n)*{1+a^2+a^4+ … +a^(6n-4)+a^(6n-2)+a^(6n)}
=(1/a)^(3n)*{1-(a^2)^(3n+1)}/(1-a^2)
=1/(-1)^n *{1-a^(6n)*a^2}/(1-a^2)
=(-1)^n
ある分野ではこんなべき級数展開の積をばんばんやるのですが、
でも、この問題では>723の方がエレガントですね
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