[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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722(1): １３２人目の素数さん [sage] 2020/03/18(水) 23:40:24.36 ID:FKTohgBq(4/4) AAS
> 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。
積を求める方針でもできるのですね... って計算難しいような...

部分分数分解なら
1-x+xx = (1+xxx )/(1+x) = (e^{+πi/3} - x) (e^{-πi/3} - x) より
1/(1-x+xx) = (1/(2i*sin(π/3)))*( e^{+πi/3}/(1-e^{+πi/3}x) - e^{-πi/3}/(1 - e^{-πi/3}x) )

x^{3n} の係数
(1/(2i*sin(π/3)))* e^{+πi/3}* (-1)^n - e^{-πi/3}*(-1)^n = (-1)^n

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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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