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数学 高校生

113. mとnが互いに素でないことを言い換えると mとnが素数を公約数にもつ となるのはなぜですか? 例えばm=20,n=4のときm,nは互いに素でなく、 公約数は4で素数ではないですよね?

基本例題 113 互いに素に関する証明問題 (2) 00000 自然数 α, bに対して, aとbが互いに素ならば, a+babは互いに素であるこ とを証明せよ。 p.476 基本事項 [②] 重要 114 指針a+b と ab の最大公約数が1となることを直接示すのは糸口を見つけにくい。 そこで,背理法(間接証明法)を利用する。 →a+b と ab が互いに素でない,すなわち a+b と ab はある素数』を公約数にもつ,と仮定して矛盾を導く。 なお,次の素数の性質も利用する。 ただし, m, nは整数である。 mnが素数」の倍数であるとき, mまたはn はかの倍数である。 CHART 互いに素であることの証明 ① 最大公約数が1を導く ② 背理法 (間接証明法) の利用 解答 a+b と ab が互いに素でない, すなわちa+b ab ある素 数』を公約数にもつと仮定すると ② (k, lは自然数) a+b=pk...・・・ ①, ab=pl と表される。 ② から, a または6の倍数である。 aがpの倍数であるとき, a=pm となる自然数mがある。 このとき, ①から6=pk-a=pk-pm=p(k-m) となり, ももかの倍数である。 これはaとbが互いに素であることに矛盾している。 bがpの倍数であるときも、同様にしてαはpの倍数であり, aとbが互いに素であることに矛盾する。 したがって,a+b と αb は互いに素である。 mとnが互いに素でない ⇒ m nが素数を公約 数にもつ <k-mは整数。 <a=pk-b =p(k-m') ( m'は整数) [参考] 前ページの基本例題112 (2) の結果 「連続する2つの自然数は互いに素である」 は, 整数 の問題を解くのに利用できることがある。 興味深い例を1つあげておこう。 問題 素数は無限個あることを証明せよ。 [証明] を2以上の自然数とすると+1は互いに素であるから,(n+1) は異な 」 る素因数を2個以上もつ。 同様にして, n=n(n+1)=n(n+1) (n2+1) は異なる素因数を3個以上もつ。 この操作は無限に続けることができるから, 素数は無限個存在する。 ※各自=2や=3などの場合で,このことを検証してみるとよい。 素数が無限個あることの証明は, ユークリッドが発見した背理法を利用する方法が有名である が、上の証明は、21世紀に入って (2006年), サイダックによって提示された, とても簡潔な方 法で 481 4章 17 約数と倍数、最大公約数と最小公倍数

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数学 中学生

この問題の5の解説の下線部が分かりません。

第三問図Iのように、長さが60cmの線分ABがあり, 線分ABの中点をMとします。 点Pは点M を出発し,線分 AM上を秒速2cmでM→A→Mと動いたあと,点Mで停止します。 また、点Qは点P と同時に点Mを出発し,線分AB上を秒速3cmでM→B→M→Aと動いたあと,点Aで停止します。 図ⅡIは、2点P、Qが同時に点Mを出発してからx秒後の線分PQの長さをycmとして,2点P, Q が同時に点Mを出発してから停止するまでのxとyの関係をグラフに表したものです。 ただし、2点P, Qが重なるときは y = 0 とします。 あとの1~5の問いに答えなさい。 図 Ⅰ A 1300 60cm ←PM B 図Ⅱ y (cm) 45 30 0 360m ②ABE ついた 10 15 1 点Pが点Mで停止するのは, 点Mを出発してから何秒後ですか。 12 30 5の 20= -3x+20 57 10o 20 x=200 a=12- 20=5x-12の 5740 x=28 22点P、Qが同時に点Mを出発してから10秒後の線分PQの長さを求めなさい。 24 2030 (24.0) (30,30) ・x(秒) Q = - 120+) 2 DEO 3xの変域が 15 ≦x≦24 のときのyをxの式で表しなさい。 ただし, y=ax+b の形で答えること。 -5xtrọ (15,45) (24.0) 4 2点P, Qが同時に点Mを出発してから停止するまでの間に PQ=20cm となるときが3回あり ます。 3回目にPQ=20cm となるのは, 2回目に PQ=20cmとなってから何秒後ですか。 52点P、Qが同時に点Mを出発したあとで, AP=BQ となるときのx,yの値を求めなさい。 y=5スード

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