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第5問

整数係数をもつ次数 n>1n>1 の多項式 P(x)P(x) と正の整数 kk をとる。PP が kk 回現れる合成 Q(x)=P(P(…P(x)…))Q(x)=P(P(\ldots P(x)\ldots)) を定める。Q(t)=tQ(t)=t を満たす整数 tt は高々 nn 個であることを証明せよ。
ステップ 3/8: 零でない隣接差はすべて同じ大きさ
∣xi+1−xi∣=∣xi−xi−1∣|x_{i+1}-x_i|=|x_i-x_{i-1}|
詳しい解説

残りの場合、非自明な軌道をとる。補題により各 xi−xi−1x_i-x_{i-1} はすべての ii について xi+1−xix_{i+1}-x_i を割り切り、軌道が閉じるので最後の差は最初の差を割り切る。したがって零でない隣接差はすべて絶対値が等しい。