MathLabs

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 6/8: 相互可除性を符号の式に直す
α−b=±(β−a),α−a=±(β−b)\alpha-b=\pm(\beta-a),\qquad \alpha-a=\pm(\beta-b)
詳しい解説

ステップ5の相互可除性から各組の絶対値が等しく、α−b=±(β−a)\alpha-b=\pm(\beta-a)、α−a=±(β−b)\alpha-a=\pm(\beta-b) となる。両方が正号なら二式の差から a−b=b−aa-b=b-a となり a≠ba\ne b に矛盾する。従って少なくとも一方は負号であり、その式から α+β=a+b\alpha+\beta=a+b が得られる。