Red cat の数学よもやま話・新装開店

はてなダイアリー「Red cat の数学よもやま話」から徐々にこちらに移行していきます。

動画の別解

youtu.be
二項定理でも解けるということなので, 二項定理を使って解いてみます.
\displaystyle{\left(\frac{1 + \sqrt{7}i}{2}\right)^7 = \sum_{k=0}^7 \binom{7}{k}\left(\frac12\right)^{7-k}\left(\frac{\sqrt{7}i}{2}\right)^k}
実部は k が偶数のところだけ取り出せばいいので
\begin{align}
&  \binom{7}{0}\left(\frac12\right)^7\left(\frac{\sqrt{7}i}{2}\right)^0 + \binom{7}{2}\left(\frac12\right)^5\left(\frac{\sqrt{7}i}{2}\right)^2 \\
&\quad + \binom{7}{4}\left(\frac12\right)^3\left(\frac{\sqrt{7}i}{2}\right)^4 + \binom{7}{6}\left(\frac12\right)\left(\frac{\sqrt{7}i}{2}\right)^6 \\
&= \left(\frac12\right)^7 + 21\left(\frac12\right)^5\left(-\frac74\right) \\
&\quad + 35\left(\frac12\right)^3\left(\frac{49}{16}\right) + 7\left(\frac12\right)\left(-\frac{343}{64}\right)  = -\frac{13}{2}.
\end{align}