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第4問

添字を 55 を法として考えるとき、i=1,…,5i=1,\ldots,5 に対する xi+xi+2=yxi+1x_i+x_{i+2}=yx_{i+1} のすべての実数解 x1,…,x5x_1,\ldots,x_5 を求めよ。
ステップ 3/4: 二つの閉条件を適用する
ざっくり言うと

五周期で漸化式を閉じると、特性値と二つの初期パラメータが制限される。

(y2+y−1)((y−1)t−s)=0,(y2+y−1)((y−1)s−(y2−y−1)t)=0(y^2+y-1)\bigl((y-1)t-s\bigr)=0,\quad (y^2+y-1)\bigl((y-1)s-(y^2-y-1)t\bigr)=0
詳しい解説

ステップ1の式を残り二つの方程式に代入すると表示の組を得る。y2+y−1≠0y^2+y-1\ne0 なら第1式から s=(y−1)ts=(y-1)t、これを第2式に代入して (y−2)t=0(y-2)t=0。従って y=2y=2 または s=t=0s=t=0 である。y2+y−1=0y^2+y-1=0 なら任意の s,ts,t で両閉条件が消える。