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等差数列
146の解説なのですが3と4が互いに素でなかったらなにか不都合があるのですか?
回答よろしくお願いします
回答
はる さん、こんにちは。
互いに素でないと、そのようにすんなりとpは△の倍数であるとは言えなくなります。
たとえば 4P=6q のとき、pは6の倍数だとはいえません。p=6mと書くことはできません。
p=3、q=2のとき4P=6qは成り立ちますが、p=3は6の倍数ではありません。
また 5p=8q のときは、pは8の倍数、qは5の倍数と言えますが、
10p=8qのときは、pは8の倍数とかqは10の倍数とかいえません。
たとえばp=4、q=5のとき10p=8qは成り立ちますが、p=4は8の倍数ではなく、q=5は10の倍数ではありません。
そのへんは、素因数の重なり具合などを考えれば解明できますよ。
これで大丈夫ですか?さらに聞きたいことがあれば、コメント欄に書いてください。これで分かった場合もなにかひとこと書いてくれるとうれしいです。
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追記 2024/08/19 21:00
コメント、拝見しました。では、黄色の線ののあたりから書いてみますね。
4p=3qが成り立つことが分かりました。
右辺は3の倍数です。それが4pに等しいのですから、4pも3の倍数です。4pを素因数分解すれば3が少なくとも1個はあるということです。
でも4の中に3という素因数はないので(互いに素だからね!)3という因数はpのほうに入っているはず。つまりpは3の倍数ですね。
よってp=3mと書けます。べつに書かなくてもいいのですが。
つまり数列 $a_n$ の3,6,9,12…項目が数列 $B_n$ に共通しています。正確には $a_3=b_4=11,a_6=b_8=23,a_9=b_{12}=35,\cdots$
という具合です。これを数列 $c_n$ とするので、 $c_n$ は11,23,35、…という数列になるのです。
$c_1=a_3=11,c_2=a_6=23,c_3=a_9=35\cdots$
これをちゃんと書くと、 $c_n$ は $a_{3n}$ だというのですね。
よって $c_n=a_{3n}=4(3n)-1=12n-1$ となります。
これで大丈夫ですか?
ありがとうございます
すみませんそのままこの問題の解き方も教えていただけないですか
はい、上の回答に追記しました。読んでください。
よくわかりました!ありがとうございます
それならよかったです。またどうぞ!