質問<1926>
「「整数」」
日付 2004/9/2
質問者 yoshihiko


(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★

お便り
日付 2004/9/7
回答者 wakky


(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。

お便り
日付 2004/9/7
回答者 underbird


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。