以下、自分のわからない問題を提示する. 解答解説求ム.
$n$を$6$で割ると$1$余る自然数とし、$x$について$x>0$のとき、$$ f(x)=\frac{x^{2n}-x^n+1}{x^2+x+1}+\frac{x^{2n}+x^n+1}{x^2-x+1}$$と定める。
このとき、$f(x)$が整数値を取るような$x$の値が存在しないことを証明してください。
なにぶん数学ができる身内もおらず、AIに課金もしていないので、これを解決するには自分の天才的なひらめきを待つのみですが、そんなラマヌジャンのような天啓降ってこないので、わかる人よろしくお願いします<(_ _)>
・・・さらに、$x^{4n}+x^{2n}+1$を$x^4+x^2+1$で割ったときの商を$q_1(x)$とし、$f(x)$を通分して得られる分子の多項式を$x^4+x^2+1$で割ったときの商を$q_2(x)$として、$g(x)=f(x)-q_2(x)$と定める。
(1)次の等式が成り立つことを証明してください。(任意の自然数$n$について成り立ちます)
$$ \frac{x^{4n}+x^{2n}+1}{x^4+x^2+1}=\frac{1+x^6+x^{12}+ \cdots\cdots+x^{6(n-1)} }{1+x^2+x^{4}+ \cdots\cdots+x^{2(n-1)}}$$
(2)$0< x<1$のとき、次の$3 $数の大小を比較してください。
$$ 4q_1(x),\{f(x)\}^2,\{2x^{2(n-1)}\}^2$$
(3)$g(x)$が整数値を取るような$x$の値をすべて求めてください。