p、qを互いに素な2以上の整数、m、nはm<nなる正の整数とする。
このとき、分母がp^2q^2で分子がpでも
qでも割り切れない分数のうち、mよりも大きくnよりも
小さいものの総数を求めよ
解説解答お願いします
★希望★完全解答★
p、qを互いに素な2以上の整数、m、nはm<nなる正の整数とする。
このとき、分母がp^2q^2で分子がpでも
qでも割り切れない分数のうち、mよりも大きくnよりも
小さいものの総数を求めよ
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求める分数の分子をkとすると
m<k/\(p^{2}\)*\(q^{2}\)<nと書けます。分母を払うと
m*\(p^{2}\)*\(q^{2}\)<k<n*\(p^{2}\)*\(q^{2}\)となり、
n*\(p^{2}\)*\(q^{2}\)の中にpの倍数はn*p*\(q^{2}\)個,
qの倍数はn*\(p^{2}\)*q個、pqの倍数はn*p*q個あります。
だからn*\(p^{2}\)*\(q^{2}\)の中にpの倍数でもqの倍数でもないものは、(n*\(p^{2}\)*\(q^{2}\)-n*p*\(q^{2}\)-n*\(p^{2}\)*q+n*p*q)個あります。
同様にm*\(p^{2}\)*\(q^{2}\)の中のpの倍数でもqの倍数でもないものは(m*\(p^{2}\)*\(q^{2}\)-m*p*\(q^{2}\)-m*\(p^{2}\)*q+m*p*q)個あります。
だからkの個数は
(n-m)(\(p^{2}\)*\(q^{2}\)-p*\(q^{2}\)-\(p^{2}\)*q+p*q)=(n-m)pq(p-1)(q-1)となる、で良いと思います。