解決済み

数学の質問です。


nnは整数とする。n2+3n1n^2+3n-155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kkを用いてnn5k5k5k+15k+15k+25k+25k+35k+35k+45k+4と表して解いて居たのですが、n=5kn=5kn2+3n1n^2+3n-1を代入すると、25k2+15k125k^2+15k-1となりますが、解答ではこれを5(5k2+3k1)+45(5k^2+3k-1)+4と変形して居たのですが、5(5k2+3k)15(5k^2+3k)-1と変形するのはダメでしょうか?5(5k2+3k)15(5k^2+3k)-1でも55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nn5k5k5k+15k+15k+25k+25k+35k+35k+45k+4と表して居たのはなぜでしょうか?例えば、nn2k2k2k+12k+1と表したり、3k3k3k+13k+13k+23k+2と表したりしても、nn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

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。

返信(5件)

①確かに55の倍数は55で割り切れますが、これは飽くまで倍数の性質で、5(5k2+3k)15(5k^2+3k)-1を商と余りの考え方ではなく、倍数の定義「22つの整数aabbに就いて、或る整数kkを用いて、a=bka=bkと表される時、aabbの倍数である」から考えると、5(5k2+3k)15(5k^2+3k)-1はこの定義を満たさないので5(5k2+3k)15(5k^2+3k)-155の倍数でないと言えると思うのですが…

55で括れないならそれはそれで55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55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n2+3n1n^2+3n-1n=2k,2k+1n=2k,2k+1を代入すると、それぞれ4k2+6k1,4k2+10k+34k^2+6k-1,4k^2+10k+3となりそれぞれ5(1)+4k2+6k+4,52k+4k2+35\cdot(-1)+4k^2+6k+4,5\cdot2k+4k^2+3と変形出来、この変形でも「55の倍数++余り」と言う形に変形出来るのですが、これでは55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55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

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!

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