nを自然数とする。xy平面上の点(x,y)で、不等式
y>x^2,y<x+n^2+n
をともにみたす格子点(x座標,y座標がともに整数である点)の個数を
求めよ。
nを自然数とする。xy平面上の点(x,y)で、不等式
y>x^2,y<x+n^2+n
をともにみたす格子点(x座標,y座標がともに整数である点)の個数を
求めよ。
不等式の領域を描き、格子状の点を数えると、
n=1のとき、y>x2、y<x+2より、 2個
n=2のとき、y>x2、y<x+6より、 16個
n=3のとき、y>x2、y<x+12より、 50個
n=4のとき、y>x2、y<x+20より、112個
n=5のとき、y>x2、y<x+30より、210個
数列を考えて、
① ② ③ ④ ⑤ ……
2 16 50 112 210 ……
一般項を求めるために、幻の0番法(私が考えた階差数列の解法)で解
いてみましょう。
① ② ③ ④ ⑤ ……
2 16 50 112 210 ……
V V V V
14 34 62 98
V V V
20 28 36
V V
8 8
第3階差が一定の8になるので、この数列の一般項は3次関数となる。
f(n)=an3+bn2+cn+d
幻の0番法は0番目を考えて、解く方法だ。
◎ ① ② ③ ④ ⑤ ……
0 2 16 50 112 210 ……
V V V V V
2 14 34 62 98
V V V V
12 20 28 36
V V V
8 8 8
{第3階差 6a=8
{第2階差 6a+2b=12
{第1階差 a+b+c=2
{数 列 d=0
4 4
a=─ 、b=2 、c=-─ 、d=0
3 3
一般項
4 4
f(n)=─n3+2n2-─n
3 3
4n3+6n2-4n
=──────────
3
2
=─n(2n-1)(n+2)……(答)
3