・3次方程式の解                 安室奈美悦子氏

 問題を作ってみました。作ってみただけなので、解けるのかどうかよく分かりませんが・・・。

問題 m、n はどちらも自然数で、(-1)m は、x に関する3次方程式 x3-3x2+nx-1=0 の
   解の1つである、という条件を満たしています。m、nを求めて下さい。


 GAI さんからのコメントです。(平成29年10月7日付け)

 (m,n)=(2,15)、(3,57)、(8,48003)、(64,28193372858122395001539236001805824000)、・・・  ?


 らすかるさんからのコメントです。(平成29年10月7日付け)

  (64,28193372858122395001539236001805824000) は、桁落ちしてますね。

 n=-t^(2m)+3t^m+(t^2+3t+3)^m(ただしt=2^(1/3)-1)に、m=64を代入すると、nの値は、

  28193372858122395001539236001805824002.99999999999999999962…

となり、整数になりません。(というより既に一の位が桁落ちしてますが…)

 m≦1000 の範囲では、 (2,15)、(3,57)、(8,48003) の3個だけだと思います。


 DD++さんからのコメントです。(平成29年10月8日付け)

 a[0]=1、a[1]=-1、a[2]=1、a[n+3]=-3a[n+2]-3a[n+1]+a[n] という数列を順に計算すると、

  1, -1, 1, 1, -7, 19, -35, 41, 1, -161, 521, -1079, 1513, -781, ……

 a[m]=1 となることが m = 0, 2, 3, 8 の次があるかどうかですが、さて...。


 らすかるさんからのコメントです。(平成29年10月8日付け)

 どうも1はその後出てこないっぽいです。状況証拠だけなので全く証明にはなっていません
が、4≦k≦14に対して、mod 2^(2k) でその漸化式を計算していくと、周期は2^(2k)となって
1周期中の1の個数は2^k+11個、そして、9番目以降で最初に1が出てくるのが2^k番目となり、
もしこれがk≧15についても同じようになると仮定すると1は出てこないことになります。
(mod 3^(2k),5^(2k),7^(2k)などでも似たような感じになります。)



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