・不思議な分数                            DD++ 氏

 次の計算をしてください。

  (a-b)/(c-1) + (b-c)/(a-1) + (c-a)/(b-1)

 何だかとっても意味ありげな結果になるんですが、どうしてこんなことが起こるんでしょうね?


 らすかるさんからのコメントです。(令和3年1月11日付け)

 理由になっているかどうか(また、主旨をはき違えているかどうか)わかりませんが、

  xy(x-y) + yz(y-z) + zx(z-x) = -(x-y)(y-z)(z-x) が成り立つから

ではないでしょうか。この式の両辺を xyz で割ると、

  (x-y)/z + (y-z)/x + (z-x)/y = -(x-y)(y-z)(z-x)/(xyz)

 提示された式は、x = a-1、y = b-1、z = c-1 としたものですね。


 DD++さんからのコメントです。(令和3年1月11日付け)

 式の変形的にはそうなんですが、(あるいは、分子が3変数3次の交替式であることを考え
ればもっと自明とも言えますが)、3つの分数の和と積がちょうど符号を変えただけの数にな
るという性質がこんなにもあっさり成立するのであれば、そこには何か簡素な数学的背景が
ある(例えば、この分数を何かの長さと思うと説明できるとか、何かの確率を表すと考えれば
納得がいくとか)のではないかな、と思ったのです。

 なお、仰るように「-1」のところは文字の置き換えにより、任意の「-k」(あるいは 0 でもよい)
で成り立ちます。

 また、k=a+b+c とすれば、

 (a-b)/(a+b) + (b-c)/(b+c) + (c-a)/(c+a)=-{(a-b)/(a+b)}・{(b-c)/(b+c)}・{(c-a)/(c+a)}

でも同じ性質が成り立つんですね。こっちの方が意味を捉えやすいかも?



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