数学の質問です。
は整数とする。はの倍数でないことを証明せよ。
この問題に就いて、質問が2つあります。
①解答では整数を用いてを、、、、と表して解いて居たのですが、をを代入すると、となりますが、解答ではこれをと変形して居たのですが、と変形するのはダメでしょうか?でもの倍数でないことを示せて居ると思うのですが…
②解答でを、、、、と表して居たのはなぜでしょうか?例えば、を、と表したり、、、と表したりしても、が全ての整数であることを表せて居ると思うのですが…
解答宜しくお願いします。
ベストアンサー
①変形した式の最後の項は5で割った余りを表すので、正の整数を使います。
②n を 2k や 3k で表すと、k^2 の項や k の項を 5 で括ることができなくなります。
①確かにの倍数はで割り切れますが、これは飽くまで倍数の性質で、を商と余りの考え方ではなく、倍数の定義「つの整数、に就いて、或る整数を用いて、と表される時、はの倍数である」から考えると、はこの定義を満たさないのではの倍数でないと言えると思うのですが…
②で括れないならそれはそれでの倍数でないと言えるのではないでしょうか?
①解答は、元の式を「5の倍数 + 4」という形に変形することで、5で割った余りが明確に「4」であることを示しています。もちろん「5の倍数 - 1」という形でも、5の倍数でないことを示すことができます。
②今回の証明のポイントは、元の式を「5の倍数 + 余り」の形に変形することにあります。n を 2k や 3k で表すと、元の式を「5の倍数 + 余り」の形に変形することができなくなります。
①成程。どちらでもの倍数でないことを示せるんですね。因みに、どちらの方がより良いとかはありますか?それとも、別にどちらでも大丈夫なのでしょうか?
②例えばにを代入すると、それぞれとなりそれぞれと変形出来、この変形でも「の倍数余り」と言う形に変形出来るのですが、これではの倍数でないことを示せたことにはならないのでしょうか?
①どちらでも大丈夫です。
②今回の変形の場合、「5の倍数 + 余り」の「余り」の部分は定数項(具体的には1,2,3,4のどれか)である必要があります。
①分かりました。ありがとうございます。
②確かにそうですね…余りの部分に定数以外が入って居ると、余りの部分がの倍数になる可能性もあるんですよね…気付きませんでした。ありがとうございます。
質問者からのお礼コメント
理解出来ました。
ありがとうございます!