一个有意思的现象
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  • 发布时间2023/3/11 10:00
  • 上次更新2023/10/23 21:57:58
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一个有意思的现象
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cyq32ent楼主2023/3/11 10:00

从方程xn=1x^n=1入手

方程 x3=1x^3=1 有三个解:x1=1, x2=−1+3i2, x3=−1−3i2x_1=1,\ x_2=\frac{-1+\sqrt{3}i}{2},\ x_3=\frac{-1-\sqrt{3}i}{2}

方程 x4=1x^4=1 有四个解:x1=1, x2=−1, x3=i, x4=−ix_1=1, \ x_2=-1,\ x_3=i,\ x_4=-i

方程 x5=1x^5=1 有五个解:x1=1, x2=−1−5−10−25i41, x3=−1+5−10+25i41, x4=−1−5+10−25i41, x5=−1+5+10+25i4x_1=1,\ x_2=\frac{-1-\sqrt{5}-\sqrt{10-2\sqrt{5}}i}{4}1,\ x_3=\frac{-1+\sqrt{5}-\sqrt{10+2\sqrt{5}}i}{4}1,\ x_4=\frac{-1-\sqrt{5}+\sqrt{10-2\sqrt{5}}i}{4}1,\ x_5=\frac{-1+\sqrt{5}+\sqrt{10+2\sqrt{5}}i}{4}

把方程的解,放进坐标系中:

可以发现,nn个解的坐标构成了一个正nn边形

把nn的值继续增大,仍然存在这种现象。

(上图为x36=1x^{36}=1的解)

因此,可以提出猜想:对于任何大于33的正整数nn,方程xn=1x^n=1都有nn个不等的解x1,x2,...,xnx_1,x_2,...,x_n,且这nn个解可以排列成一个正nn边形。

以上命题可以分解为以下命题:

1.1. 对于任何正整数nn,方程xn=1x^n=1不存在重根。

2.2. 当且仅当∣x∣=1|x|=1时,可能存在正整数nn,使得xn=1x^n=1。

3.3. 对于任何正整数nn,方程xn=1x^n=1的nn个解存在一种排列x1,x2,...,xnx_1,x_2,...,x_n,满足∣x1−x2∣=∣x2−x3∣=...=∣xn−x1∣=2sin⁡πn|x_1-x_2|=|x_2-x_3|=...=|x_n-x_1|=2\sin\frac{\pi}{n}。

命题22,即:对于任何复数∣B∣>1|B|>1,任何复数AA,∣B×A∣>∣A∣|B\times A|>|A|,反之亦然。

2023/3/11 10:00
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