(1)連続する3つの正整数の3乗の和は9の倍数であることを示せ。
(2)x+y+Z=\(\frac{1}{x}\) +\(\frac{1}{y}\) +\(\frac{1}{z}\) =1ならばx,y,xのうち少なくとも1つは1に
等しいことを示せ。
どうかよろしくお願いします。
★希望★完全解答★
(1)連続する3つの正整数の3乗の和は9の倍数であることを示せ。
(2)x+y+Z=\(\frac{1}{x}\) +\(\frac{1}{y}\) +\(\frac{1}{z}\) =1ならばx,y,xのうち少なくとも1つは1に
等しいことを示せ。
どうかよろしくお願いします。
★希望★完全解答★
(1)
連続する3つ整数を
m-1,m,m+1とします。
(m,m+1,m+2でもいいですけど、計算が楽になるのでそうします。)
(m-1)^3+m^3+(m+1)^3
=3m^3+6m
ここで、mを3の剰余類で場合分けします。
m=3kのとき
3m^3+6m=9k(9k^2+2)
m=3k+1のとき
3m^3+6m=9(3k+1)(3k^2+2k+1)
m=3k+2のとき
3m^3+6m=9(3k+2)(3k^2+2k+2)
いずれの場合も9の倍数となります。
(2)
1 1 1
----+----+----=1 より
x y z
xy+yz+zx
---------------=1
xyz
つまり
xy+yz+zx=xyz
x,y,zのうち少なくともひとつが1に等しいということは
x=1またはy=1またはz=1とういことですから、
(x-1)(y-1)(z-1)=0となればいい訳です。
(x-1)(y-1)(z-1)
=xyz-(xy+yz+zx)+(x+y+z)-1
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^
=xyz-xyz+1-1
^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^
=0
これで証明されました。
from UnderBird
3つの連続する正の整数をn-1,n,n+1(nは2以上の整数)とおく。
(n-1\()^{3}\)+\(n^{3}\)+(n+1\()^{3}\)=3\(n^{3}\)+6n=3n(\(n^{2}\)+2)
=3n{(n-1)(n+1)+3}=3(n-1)n(n+1)+9n
第1項目は3つの連続する数の積より3の倍数であるから、
3(n-1)n(n+1)も9nも9の倍数。
よって、9の倍数。
(x-1)(y-1)(z-1)=0であることを示せばよい。
左辺=xyz+(x+y+z)-(xy+yz+zx)-1
ここで、\(\frac{1}{x}\) +\(\frac{1}{y}\) +\(\frac{1}{z}\) =1から、
xyz=xy+yz+zxより左辺=0である。
よってx、y、zのうち少なくとも1つは1である。