f(x)=x^7+(a)x^5+(b)x^4+(c)x^3+(d)x^2+(e)x+(f) (-10≦a,b,c,d,e≦10,1≦f≦10, a,b,c,d,e,fは整数)の内, 既約で可解な方程式の個数を SageMath で計算しました.計算時間は約54時間(!)でした. 結果は[[a,b,c,d,e,f], order] の形で出力してます.orderはGalois群Galの位数です. 位数が42の時は Gal=F42=C7*C6, 位数が21の時は Gal=F21=C7*C3, 位数が14の時は Gal=D7, 位数が7 の時は Gal=C7 です. しかしこの呼び方に自信はありません.WikiPedia では位数42,21の群はMetacyclic group と呼んでいます.いずれにせよ2つの巡回群の半直積になっています. Wikiによると,既約で可解な7次方程式のGalois群の位数は,42,21,14,7 の何れかとなります.しかし面白いことに,私の計算した範囲では、位数は 14と42の 2種類しかありませんでした.特に巡回群C7がないことに驚きました.もっと範囲を広げると見つかるかもしれませんが,SageMathをもってしても7次方程式のガロア群の計算は大変なので,今のところは見つかっていません. さて54時間の計算の結果は, F42 10個, D7 18個 計28個. そして上のa〜fの条件を満たすf(x)の個数は 21^5*10=40841010個(約4000万個) 故に可解な7次方程式の割合は 28/40841010=0.0000685585≒1/14586(約0.007%) 約15000個に1個の割合でしか,可解な7次方程式と出会うことは有りません! しかも位数が42のものは,x^7+(f) の形を除くと,ただ一つしかありません.実は,今,可解で既約な11次方程式をSageMathで検索していますが,一週間たっても「 x^11+(a)」 の形しか発見していません.自分一人で発見するのはあきらめつつあります.仮に発見できたとしても,vの最小多項式が110次となるので,スーパーコンピューターでも使わなければ,同様のやり方で解くのは無理だと思います. [[-7, 7, 7, 7, 7, 3], 14] [[-7, 9, -1, -9, 7, 7], 14] [[-3, 2, 7, 6, -3, 1], 14] [[-2, -3, 1, 5, 4, 1], 14] [[-2, -1, -2, 0, 6, 5], 14] [[-2, 1, 4, -1, -4, 3], 42] [[-1, 5, 3, -5, 3, 7], 14] [[0, 0, 0, 0, 0, 2], 42] [[0, 0, 0, 0, 0, 3], 42] [[0, 0, 0, 0, 0, 4], 42] [[0, 0, 0, 0, 0, 5], 42] [[0, 0, 0, 0, 0, 6], 42] [[0, 0, 0, 0, 0, 7], 42] [[0, 0, 0, 0, 0, 8], 42] [[0, 0, 0, 0, 0, 9], 42] [[0, 0, 0, 0, 0, 10], 42] [[0, 0, 7, -7, 7, 1], 14] [[0, 4, 1, -2, 2, 3], 14] [[1, -4, -1, 0, 5, 1], 14] [[2, 0, 3, 5, -7, 5], 14] [[2, 4, -5, 7, -3, 1], 14] [[2, 6, 6, -2, 1, 2], 14] [[3, 1, 2, 7, -2, 4], 14] [[4, -2, 2, 0, -3, 2], 14] [[5, 3, 3, 10, 2, 1], 14] [[6, 6, 1, 7, -5, 1], 14] [[7, 0, 7, 0, 7, 3], 14] [[9, -3, 1, 9, 4, 1], 14]