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数A 整数
ゴリ押しでとく以外の方法が思いつきません。
解説をお願いします。
回答
こんばんは。久しぶりですね。
整数問題ってのは定石(決まった手)があるのでなるべく覚えた方がいいのです。
(1)0<x≦yより1/x≧1/y よって1/3=1/x+1/y≦1/x+1/x=2/x
これよりx≦6がわかります。この問題ではこれは必要ないんだけれど、よく使う手なので一応書きました。
さて、定石です。
1/x+1/y=1/3の両辺に3xyをかけて分母をはらいます。
3x+3y=xy
よって問題は「3x+3y=xyを満たす正の整数を求めよ」という問題になります。この手の問題の定石は知ってますか?
xy-3x-3y=0にしてから左辺を見て無理やり(x-3)(y-3)を作って9を引きます。
(x-3)(y-3)-9=0
(x-3)(y-3)=9
よって、(x-3,y-3)=(1,9)か(3,3) これより(x,y)=(4,12)と(6,6)
(2)(1)の最初に書いた手を使います。
0<x≦y≦zより1/x≧1/y≧1/z だから
4/3=1/x+1/y+1/z≦1/x+1/x+1/x=3/x
これよりx≦9/4だからx≦2がわかる。
(i)x=1のとき1/y+1/z=1/3だから(1)の結果を利用して(x,y,z)=(1,4,12)と(1,6,6)
(ii)x=2のとき1/y+1/z=5/6
両辺に6yzをかけて6z+6y=5yz
5yz-6y-6z=0
yz-6/5y-6/5z=0
(1)と同様に、この式を見て(y-6/5)(z-6/5)-64/25=0
(y-6/5)(z-6/5)=64/25
これでは整数にならないので全体に25をかけます。
(5y-6)(5z-6)=36
これより(5y-6,5z-6)=(1,36)(2,18)(3,12)(4,9)
このうちy,zが整数になるのは(4,9)のみ。このとき(y,z)=(2,3)
よって(x,y,z)=(2,2,3)
以上より…あとはまとめて書けば答になります!
これでわかりますか?
わかったとか、このへんがまだよくわからんとか、いつものようにコメント欄に返事を書いてください。よろしく!
ありがとうございます!理解出来ました!