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記事No.42979に関するスレッドです

整数問題 / ICE
以下の問いの解法が分かる方、ご教授願います。

問1.nを3以上の整数とする。x^n+2y^n=4z^n を満たす整数x,y,zの値を求めよ。

問2.等式[x]=[x²/2] を満たす実数xの範囲を求めよ。但し、[x]はxを超えない最大の整数を表すものとする。

どちらか一方のみでも構いません。よろしくお願いします。

No.42977 - 2017/04/27(Thu) 22:41:23

Re: 整数問題 / 関数電卓
問2.
青と赤が重なっているところが解です。
端点の値は、ご自分で計算を。

No.42979 - 2017/04/27(Thu) 23:30:50

Re: 整数問題 / IT
問1 自明な解(x=y=z=0)以外に解はない。

自明な解以外の解(x,y,z)があるとする.

x,y,z がすべて偶数のとき
すなわち(x,y,z)=(2a,2b,2c) が解のとき、(a,b,c) も解となる.

よってx,y,zのうち少なくとも1つは奇数である解(x,y,z)がとれる。

ところが、x^n=4z^n-2y^n なので、x は偶数。
 x=2a とおくと y^n=2z^n-(2^(n-1))a^n,n≧3から, yも偶数。
 同様にzも偶数であることが示せる。(御自分でやってみてください)
 これは矛盾.

よって自明な解(x=y=z=0)以外の解はない。

No.42981 - 2017/04/27(Thu) 23:45:54

Re: 整数問題 / ICE
ITさん
迅速な回答を頂き、ありがとうございます。

関数電卓さん
回答ありがとうございます。もしグラフを用いない、数式処理経由での解法があれば教えて頂きたいです…

No.42984 - 2017/04/28(Fri) 07:28:26

Re: 整数問題 / らすかる
問2の解答
x<0のとき左辺<0、右辺≧0となり成り立たないのでx≧0。
x-1<[x]≦x, x^2/2-1<[x^2/2]≦x^2/2 なので
少なくともx^2/2-1<xでなければならない。
これを解くと1-√3<x<1+√3だが、x≧0なので0≦x<1+√3
[1+√3]=2なので、[x]=0,1,2
[x]=0のとき0≦x<1
[x^2/2]=0のときx^2/2-1<0≦x^2/2を解いてx<√2
よって共通範囲は0≦x<1
[x]=1のとき1≦x<2
[x^2/2]=1のときx^2/2-1<1≦x^2/2を解いて√2≦x<2
よって共通範囲は√2≦x<2
[x]=2のとき2≦x<3
[x^2/2]=2のときx^2/2-1<2≦x^2/2を解いて2≦x<√6
よって共通範囲は2≦x<√6
従って条件を満たすxの範囲は
0≦x<1,√2≦x<√6

No.42987 - 2017/04/28(Fri) 11:12:45

Re: 整数問題 / ICE
丁寧な解説、ありがとうございます!

ガウス記号絡みの問題では、不等式条件から必要条件を抽出し、候補を絞るのが肝要なのですね。

No.42991 - 2017/04/28(Fri) 15:50:18