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Mathematics Senior High

nはx,y,z,を整数として、次のように表される。とありますが、nは自然数だからx,y,zは0以上の整数ではないんですか?

3で割ると2余り, 5で割ると3余り, 7で割ると4余るような自然数nで最小の 重要 どの 510 基本 例題129 1次不定方程式の応用問題 n でき ものを求めよ。 基本 127,128 指針> 3で割ると2余る自然数は 2, 5, 8. 11. 14, 17, 20, 23, 5 で割ると3余る自然数は 3, 8, 13, 18, 23, 指針> が共通の数。 8が最小である。 って, 13で割ると2余り, 5で割ると3余る自然数」 を小さい順に書き上げると 43と5の最小公倍数 15ずつ大きくなる。 の 8, 23, 38, 53. 68, また,7で割ると4余る自然数は ⑧ 4. 11, 18, 25, 32, 39, 40, 225 の, B から,求める最小の自然数は 53であることがわかる。 OS このように, 書き上げによって考える方法もあるが, 条件を満たす数が簡単に見つからな い(相当多くの数の書き上げが必要な) 場合は非効率的である。 m, 1] てこで,問題の条件を 1次不定方程式に帰着させ,その解を求める方針で解いてみよう。 解答 n はx, y, zを整数として, 次のように表される。 注意 3x+2=5y+3 かつ 5y+3=7z+4 として解いてもよいが, 係 3 数が小さい方が処理しやす n=3x+2, n=5y+3, n=7z+4 3x+2=5y+3から 3x-5y=1 x=2, y=1 は,① の整数解の1つであるから 3(x-2)-5(yー1)=0 すなわち 3(x-2)35(yー1) 3と5は互いに素であるから, kを整数として, x-2=5k と表 される。よって 2を3x+2=7z+4に代入して の い。 x=5k+2(kは整数) このとき y=3k+1 ゆえに 3(5k+2)+2=7z+4 7z-15k=4 43x-7z=2 から 3(x-3)-7(z-1)=0 ゆえに,1を整数として ス=-8,k=4は,③ の整数解の1つであるから 7(z+8)-15(k+4)=0 すなわち 7(z+8)=D15(k+4) 7と15 は互いに素であるから,1を整数として, z+8=15 と 表される。よって これをn=7z+4に代入して n=7(15/-8)+4=105/-52 最小となる自然数 nは, 1=1 を代入して x=71+3 これとx=5k+2 を等置し て 5k+2=7+3 よって 5k-7131 これより、k,1が求められ るが、方程式を解く手間が 1つ増える。 ス=15/-8(1は整数) ( bom) 53bom エT た 不宝

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Mathematics Senior High

2番の解答のところで、aの代わりにa+b、bの代わりに-bとありますが、この値はどうやって決めているのですか?

の方針で進める。また, 絶対値の性質(次ページの ①~①) を利用して証明 52 O0 基本 例題29 絶対値と不等式 次の不等式を証明せよ。 (1) |a+b|sla|+l| (3) la+b+clsldy (2) la|-|b|sla++6| 基本28 指針>(1)例題 28 と同様に,(差の式)20は示しにくい。 1A°=A° を利用すると, 絶対値の処理が容易になる。 そこで A20, B20のとき A2B→ A2B'→ A°-B'20 (2), (3) (1) と似た形である。そこで, (1)の結果を利用することを考えるとよ CHART 似た問題 [] 結果を利用 2 方法をまねる 解答 (1)(lal+||)ー1a+6パ=α+2|a||6|+68-(α°+2ab+6°) =2(lab|-ab)20 イA=A° の ab|=la|| la+of<(la|+|b|) la+b|20, lal+|6|20から 別解 一般に, 一lal<as_al, -|6|<b<|b| が成り立つ。 この不等式の辺々を加えて よって la+b|<lal+|| この確認を忘れた A|24, |A2- -14|SAS|| ー(lal+|b|)<a+6s\a|+||| イ-BSASB したがって →A|SB (2) (1)の不等式でaの代わりにa+6, bの代わりに-bと イズーム UP参品 おくと よって lal<la+6|+6| 別解 [1] Jal-l6|<0のとき la+b|20 であるから, |al-16|<la+6|は成り立つ。 [2] Ja|-|6|20のとき la+bf-(lal-|6|l)?=a°+2ab+ぴ-(α3-2|a||6|+6) ゆえに lal-|6|ハ_a+bl lal-l6<uslae (2]の場合は 右辺は0以上でお (右辺)-(左 す方針が使える。 =2(ab+\ab|)20 (lal-16|°<la+6P よって la|-|6|20, la+b20であるから [1], [2] から (3) (1)の不等式でbの代わりに6+cとおくと la+(b+c)|<la|+16+c| la|-|6|Sla+b|l lal-|b|<a+b| )の結果を削感 )の結果をもう」 16+c/sM+ 小_a+16|+lcl よって la+b+c|<lal+|6|+1c| 不要友の運問

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