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第6問

正の整数 nn に対し、すべての実数 t,x,yt,x,y で P(tx,ty)=tnP(x,y)P(tx,ty)=t^nP(x,y) を満たし、さらにすべての実数 a,b,ca,b,c で P(b+c,a)+P(c+a,b)+P(a+b,c)=0P(b+c,a)+P(c+a,b)+P(a+b,c)=0 を満たし、P(1,0)=1P(1,0)=1 となる2変数多項式 PP をすべて求めよ。
ステップ 6/6: 解の族を確認して終える
P(x,y)=(x−2y)(x+y)n−1P(x,y)=(x-2y)(x+y)^{n-1}
詳しい解説

この多項式は次数 nn の斉次多項式で P(1,0)=1P(1,0)=1 を満たす。巡回和で s=a+b+cs=a+b+c と置くと、各項は (s−3a)sn−1(s-3a)s^{n-1}、(s−3b)sn−1(s-3b)s^{n-1}、(s−3c)sn−1(s-3c)s^{n-1} であり、和は0となる。したがってこれらが全解である。