السلام عليكم
وعد الحر دين عليه
و ها أنا ذا أفي بوعدي
و أرجو ان تعلقوا على إثباتي او تنقضوه إن كان خاطئاً أو تأتوا بأقصر و أوجز منه ، و إقبلوا إعتذاري مقدماً إذ أن مجال الكتابة ضيق و عليه فأرجو أن يكون إثباتي مفهوماً
لا سيما و أنه إذا حكم أخي ابراهيم بصحته كان دوري في كتابة السؤال التالي للمميزين
البرهان :
جذور المعادلة س^(2ن) - 1 = صفر هي :
1 ، -1 ، جتا(ط/ن) + ت جا(ط/ن) ، جتا(2ط/ن) + ت جا(2ط/ن) ، جتا(3ط/ن) + ت جا(3ط/ن) ، .....................، جتا((2ن-2)ط/ن) + ت جا((2ن-2)ط/ن) ، جتا((2ن-1)ط/ن) + ت جا((2ن-1)ط/ن)
إذاً :
س^(2ن) - 1 = (س - 1) × (س + 1) × (س- جتا(ط/ن) - ت جا(ط/ن)) × (س - جتا(2ط/ن) - ت جا(2ط/ن)) × ( س - جتا(3ط/ن) - ت جا(3ط/ن)) ×.........................× ( س - جتا((ن-1)ط/ن) - ت جا((ن-1)ط/ن)) × ( س - جتا((ن+1)ط/ن) - ت جا((ن+1)ط/ن)) × .......................... × (س - جتا((2ن-2)ط/ن) - ت جا((2ن-2)ط/ن)) × ( س - جتا((2ن-1)ط/ن) - ت جا((2ن-1)ط/ن)
كما نعلم بأن جتا((2ن-ك)ط/ن) = جتا(ك ط/ن)
و جا((2ن-ك)ط/ن) = (-) جا(ك ط/ن)
بإستثناء (س - 1) (س + 1) من اللعبة التالية ، لو ضربنا أول جذر في آخر جذر :
(س- جتا(ط/ن) - ت جا(ط/ن)) × ( س - جتا((2ن-1)ط/ن) - ت جا((2ن-1)ط/ن)
= (س- جتا(ط/ن) - ت جا(ط/ن)) × (س- جتا(ط/ن) + ت جا(ط/ن))
= س^2 - 2س جتا(ط/ن) + 1
و لو ضربنا ثاني جذر في الجذر قبل الأخير :
(س- جتا(2ط/ن) - ت جا(2ط/ن)) × ( س - جتا((2ن-2)ط/ن) - ت جا((2ن-2)ط/ن)
= (س- جتا(2ط/ن) - ت جا(2ط/ن)) × (س- جتا(2ط/ن) + ت جا(2ط/ن))
= س^2 - 2س جتا(2ط/ن) + 1
و تستمر اللعبة هكذا إلى أن نصل لضرب الحدين الأوسطين
المهم
سيصبح لدينا :
س^(2ن) - 1 = (س - 1) × (س + 1) × (س^2 - 2س جتا(ط/ن) + 1) × (س^2 - 2س جتا(2ط/ن) + 1) × (س^2 - 2س جتا(3ط/ن) + 1) ×.........................× × (س^2 - 2س جتا((ن-1)ط/ن) + 1)
بقسمة الطرفين على (س - 1) × (س + 1) :
س^(2ن-2) + س^(2ن-4) + س^(2ن-6) +............+ س^4 + س^2 + 1
= (س^2 - 2س جتا(ط/ن) + 1) × (س^2 - 2س جتا(2ط/ن) + 1) × (س^2 - 2س جتا(3ط/ن) + 1) ×.........................× (س^2 - 2س جتا((ن-1)ط/ن) + 1)
عندما س = 1 :
إذاً :
ن = (2 - 2جتا(ط/ن)) × (2 - 2جتا(2ط/ن)) × (2 - 2جتا(3ط/ن)) ×..................× (2 - 2جتا((ن-1)ط/ن))
كما يعلم الجميع ، فإن 2 - 2جتاأ = 4(جا(أ/2))^2
إذاً بالتعويض في المعادلة السابقة :
ن = (4^(ن-1)) × (جا(ط/2ن))^2 × (جا(2ط/2ن))^2 × (جا(3ط/2ن))^2 × (جا(4ط/2ن))^2 ×...............× (جا((ن-1)ط/2ن))^2
إذاً :
جا(ط/2ن) × جا(2ط/2ن) × جا(3ط/2ن) × جا(4ط/2ن) ×...............× جا((ن-1)ط/2ن)
= ( جذر(ن))/ (2^(ن-1)) *
و بنفس الطريقة نجد بأنه عندما س^(2ن+1) - 1 = صفر:
جا(ط/(2ن+1)) × جا(2ط/(2ن+1)) × جا(3ط/(2ن+1)) × جا(4ط/(2ن+1)) ×...............× جا((ن-1)ط/(2ن+1))
= ( جذر(2ن+1))/ (2^ن) **
نرجع الآن للسؤال الأصلي :
عندما تكون ن عدداً زوجياً (ن = 2ك)
جا(ط/ن) × جا(2ط/ن)×.......×جا((ن-1)ط/ن) = جا(ط/2ك) × جا(2ط/2ك)×.......×جا((2ك-1)ط/2ك) = ( جا(ط/2ك) × جا(2ط/2ك)×.......×جا((ك-1)ط/2ك)^2 = (( جذر(ك))/ (2^(ك-1)))^2 = ك/(2^(2ك-2))=ن/2^(ن-1)
و عندما تكون ن عدداً فردياً (ن = 2ك+1)
جا(ط/ن) × جا(2ط/ن)×.......×جا((ن-1)ط/ن) = ( جا(ط/(2ك+1)) × جا(2ط/(2ك+1))×.......×جا(ك)ط/(2ك+1))^2 = (( جذر(2ك+1))/ (2^ك))^2 = (2ك+1)/(2^2ك)= ن/2^(ن-1)
QED
أعتذر على الإطالة ، و لكن هذا هو الحل الذي توصلت إليه
هل عندك حل أقصر و أسهل أخي ابراهيم ، الكرة في ملعبك ، أنتظر ردك !