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2zh] しかし, \ 面倒であることには変わりない. \ 連続整数の積の性質を利用すると簡潔に証明できる. \\[1zh] いずれにせよ, \ 因数分解できる場合はまず\bm{因数分解}してみるべきである. 2zh] 代入後の計算が容易になるし, \ 連続整数の積が見つかる可能性もある. 2zh] 本問の場合は\bm{連続2整数n-1, \ nの積が見つかる}から, \ 後は3の倍数の証明である. 2zh] n=3k, \ 3k\pm1の3通りに場合分けし, \ いずれも3をくくり出せることを示せばよい. \\[1zh] \bm{合同式}を用いると記述が非常に簡潔になる(別解1). \ 本質的には本解と同じである. \\[1zh] 連続整数の積の性質を最大限利用する別解を3つ示した. \ 簡潔に済むが多少の慣れを要する. 2zh] 6の倍数証明なので, \ \bm{連続3整数の積が3\kaizyou=6\, の倍数であることの利用を考える. 2zh] n(n-1)という連続2整数の積がすでにある. 2zh] \bm{さらにn-2やn+1を作ることにより, \ 連続3整数の積を無理矢理作り出す}のである. 2zh] 別解2や別解3が示すように変形方法は1つではなく, \ また, \ 常にうまくいくとは限らない. \\[1zh] 別解4は, \ (n-1)n(n+1)=n^3-nであることを利用するものである. 2zh] n^3-nが連続3整数の積(6の倍数)と覚えている場合, \ 与式からいきなりの変形も可能である. nが整数のとき, \ n^5-nが30の倍数であることを示せ 因数分解すると連続3整数の積が見つかるから, \ 後は5の倍数であることを示せばよい. 2zh] 5の剰余類で場合分けして代入すると, \ n-1, \ n, \ n+1, \ n^2+1のうちどれかは5の倍数になる. 2zh] それぞれ, \ その5の倍数になる因数のみを取り出して記述すると簡潔な解答になる. 2zh] 次のようにまとめて, \ さらに簡潔に記述することも可能である. 2zh] n=5k\pm1\ のとき n\mp1=(5k\pm1)\mp1=5k \\[. 【高校数学A】剰余類と連続整数の積による倍数の証明 | 受験の月. 2zh] n=5k\pm2\ のとき n^2+1=(5k\pm2)^2+1=5(5k^2\pm4k+1) \\[1zh] 合同式を利用すると非常に簡潔に済む.
✨ ベストアンサー ✨ 4の倍数なので普通は4で割ったあまりで場合わけすることを考えますが、今回の場合は代入するものがnに関して2次以上であることがわかります。 このことからnを2で割った余り(nの偶奇)で分類してもn^2から4が出てきて、4の倍数として議論できることが見通せるからです。 なるほど! では、n^4ではなく、n^3 n^2の場合ではダメなのでしょうか? n=2n, 2n+1を代入しても4で括れますよね? n^2以上であれば大丈夫ということですか! nが二次以上であれば大丈夫ですよ。 n^2+nなどのときは、n=2k, 2k+1を代入しても4で括ることは出来ないので、kの偶奇で再度場合分けすることになり二度手間です。 えぇそんな場合も考えられるのですね(−_−;) その場合は4で割った余りで分類しますか? 整数の割り算と余りの分類 - 高校数学.net. そうですね。 代入したときに括れそうな数で場合わけします。 ありがとうございました😊 この回答にコメントする
検索用コード すべての整数nに対して, \ \ 2n^3-3n^2+n\ は6の倍数であることを示せ. $ \\ 剰余類と連続整数の積による倍数の証明}}}} \\\\[. 5zh] $[1]$\ \ \textbf{\textcolor{red}{剰余類で場合分け}をしてすべての場合を尽くす. } \text{[1]}\ \ 整数は無限にあるから1個ずつ調べるわけにはいかない. \\[. 2zh] \phantom{[1]}\ \ \bm{余りに関する整数問題では, \ 整数を余りで分類して考える. } \\[. 2zh] \phantom{[1]}\ \ \bm{無限にある整数も, \ 余りで分類すると有限の種類しかない. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 例えば, \ すべての整数は, \ 3で割ったときの余りで分類すると0, \ 1, \ 2の3種類に分類される. PythonによるAI作成入門！その3 畳み込みニューラルネットワーク(CNN)で画像を分類予測してみた - Qiita. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 3の余りに関する問題ならば, \ 3つの場合の考察のみですべての場合が尽くされるわけである. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 同じ余りになる整数の集合を\bm{剰余類}という. \\[1zh] \phantom{[1]}\ \ 実際には, \ 例のように\bm{整数を余りがわかる形に文字で設定}する. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 3で割ったときの余りで整数を分類するとき, \ n=3k, \ 3k+1, \ 3k+2\ (k:整数)と設定できる. 2zh] \phantom{[1]}\ \ ただし, \ n=3k+2とn=3k-1が表す整数の集合は一致する. 2zh] \phantom{[1]}\ \ よって, \ \bm{n=3k\pm1のようにできるだけ対称に設定}すると計算が楽になることが多い. \\[1zh] \phantom{[1]}\ \ 余りのみに着目すればよいのであれば, \ \bm{合同式}による表現が簡潔かつ本質的である. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 合同式を利用すると, \ 多くの倍数証明問題が単なる数値代入問題と化す. \\[1zh] \text{[2]}\ \ \bm{二項係数を利用した証明}が非常に簡潔である. \ 先に具体例を示す. 2zh] \phantom{[1]}\ \ \kumiawase73は異なる7個のものから3個取り出すときの組合せの数であるから整数である.
入試標準レベル 入試演習 整数 素数$p$, $q$を用いて$p^q+q^p$と表される素数を全て求めよ。 (京都大学) 数値代入による実験 まずは色々な素数$p$, $q$を選んで実験してみてください。 先生、一つ見つけましたよ!$p=2$, $q=3$として、17が作れます! そうですね。17は作れますね。他には見つかりますか? … …5分後 カリカリ…カリカリ……うーん、見つからないですね。どれも素数にはならないです…もうこの1つしかないんじゃないですか? 結果を先に言うと、この一つしか存在しないんです。しかし、問題文の「すべて求めよ」の言葉の中には、「 他には存在しない 」ことが分かるように解答せよという意味も含まれています。 そういうものですか… 例えば、「$x^3-8=0$をみたす実数をすべて求めよ。」という問題に、「2を代入すると成立するから、$x=2$」と解答してよいと思いますか? あっ、それはヤバいですね…! 結論としては$x=2$が唯一の実数解ですが、他の二つが虚数解であることが重要なんですよね。 この問題は 「条件をみたす$p$, $q$の組は2と3に限る」ことを示す のが最も重要なポイントです。 「すべて求めよ」とか言っておきながら1つしかないなんて、意地悪な問題ですね! 整数問題の必須手法「剰余で分類する」 整数問題を考えるとき、「余りによって分類する」ことが多くあります。そのうち最も簡単なものが、2で割った余りで分類する、つまり「偶奇で分類する」ものです。 この問題も偶数、奇数に注目してみたらいいですか? $p$と$q$の偶奇の組み合わせのうち、あり得ないものはなんですか? えっと、偶数と偶数はおかしいですね。偶数+偶数で、出来上がるのは偶数になってしまうので、素数になりません。 そう、素数のなかで偶数であるものは2しかないですからね。他にもありえない組み合わせはありますか? 奇数と奇数もおかしいです。奇数の奇数乗は奇数なので、奇数+奇数で、出来上がるのは偶数になって素数になりません。 そうなると偶数と奇数の組み合わせしかありえないとなりますが… あ!偶数である素数は2だけなので、片方は2で決定ですね! そのとおり。$p$と$q$どちらが2でも問題に影響はありませんから、ここでは$p=2$として、$q$をそれ以外の素数としましょう。 $q$について実験 $q$にいろいろな素数を入れてみましょう。 $q=3$のときには$2^3+3^2=17$となって素数になりますが… $q=5$のとき $2^5+5^2=32+25=57$ 57=3×19より素数ではない。 $q=7$のとき $2^7+7^2=128+49=177$ 177=3×59より素数ではない。 $q=11$のとき $2^{11}+11^2=2048+121=2169$ 2169=9×241より素数ではない。 さっきも試してもらったと思いますが、なかなか素数にならないですね。ところで素数かどうかの判定にはどんな方法を使っていますか?
\)の倍数 である」を証明しておきます。 (証明) まず、\(n\)個の整数がすべて自然数であるときについて示す。 \(m≧n≧1\) について \({}_m\mathrm{C}_n\)\(=\displaystyle\frac{m(m-1)(m-2)・・・(m-n+1)}{n! }\) よって \({}_m\mathrm{C}_n×n! \)\(=m(m-1)(m-2)\)\(・・・(m-n+1)\) ・・・(A) \({}_m\mathrm{C}_n\)は\(m\)個から\(n\)個とる組合せなので整数で、(A)の左辺は\(n! \)の倍数。右辺は連続する\(n\)個の整数の積である。 \(n\)個の整数がすべて負の数であるときは、その積の絶対値を考えれば同様に示せる。 また、\(n\)個の整数に\(0\)が含まれている場合は、積は\(0\)だから\(n! \)の倍数。 \(n\)個の整数に負の数と正の数が含まれるときは、\(n\)個のうち、\(0\)が含まれるので積は\(0\)。よって\(n!