次の問題を教えてください。
3x+2y=-12a
2x+ay=6
を満たすx,yが正の整数であるようなaの整数値を求めよ。
★希望★完全解答★
次の問題を教えてください。
3x+2y=-12a
2x+ay=6
を満たすx,yが正の整数であるようなaの整数値を求めよ。
★希望★完全解答★
3x+2y=-12a
2x+ay=6
この連立方程式を解くと
x=-12(a^2+1)/(3a-4)
y=6(3-4a)/(3a-4) ←6(3+4a)/(3a-4)
xは正の整数で、a^2+1>0より では?(管理人)
3a-4<0・・・①
なおかつ
yは正の整数だから
3-4a<0・・・②
①②より
3/4<a<4/3
aは整数なので a=1
実際、a=1のとき
x=24,y=6となりx,yが正の整数であることを満たす。
これと言った指針ではないですが、
ユークリッドの互除法が一番でしょうか…
3x+2y=-12a …(1)
2x+ay=6 …(2)
(1)×3-(2)×2, (1)×a-(2)×2 より
(3a-4)y=6(4a+3) …(3)
(3a-4)x=-12(\(a^{2}\)+1) …(4)
(3)に着目
yが整数のため、(3a-4)は、6(4a+3)の約数
ここで、(3a-4)=3(a-1)-1 より、(3a-4)は3の倍数ではない。
よって、(3a-4) は 2(4a+3)の約数
また、ユークリッドの互除法を行うと、
(4a+3)×3 - (3a-4)×4 = 25
これにより、3a-4, 4a+3 の最大公約数は 25の約数
よって、3a-4 は (\(\frac{6}{3}\))×25=50 の約数
(4)に着目
右辺は負、x は正のため、3a-4<0
(3)に戻って
3a-4<0, yが正のため、4a+3<0 よって、a<0、3a-4 < -4
-4未満の50の約数を挙げると、-50, -25, -10, -5
3a-4がいずれかに等しい。よって a=-7, -2
a=-2のとき
(3)より -10y=-30 ∴y=3
(4)より -10x=-60 ∴x=6
a=-7のとき
(3)より -25y=-150 ∴y=6
(4)より -25x=-600 ∴x=24
いずれの場合も、x,yは正の整数となるため十分
a=-2,-7 …(答え)