整数の証明問題

5で割ると3余る正の整数がある。この整数の2乗に1を加えると5の倍数になることを証明せよ。

5で割ると3余る正の整数は,nを正の整数とすると,

  {5n+3}

で表される。この2乗に1を加えると,

  {(5n+3)^2+1}
  {=25n^2+30n+9+1}
  {=25n^2+30n+10}
  {=5(5n^2+6n+2)}

( )の中は整数なので,5の倍数といえる。

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平方数の積を平方数の和で表す

【平方数とは(定義)】
 ある正の整数の2乗の形で表される数

【平方数の性質】
・4で割って1余る素数は,必ず2つの平方数の和で1通りに表される。
・4で割って1余る素数の積は,必ず2つの平方数の和で2通りに表される。

・たとえば
 4で割って1余る2つの素数である5と13は

とそれぞれ2つの平方数の和で一通りに表され,この2数の積は

と2つの平方数の和で2通りに表される。

これをふまえて・・・

問題

2017と29は,どちらも4で割って1余る素数で,それぞれ,

と,2つの平方数の和で表される。

この2数の積2017×29を,下の等式を利用して,2つの平方数の和で2通り表せ。

解答

ここで,公式を使い代入すると,

これが一つ目。cとdを入れ替えて,もう一つを計算する。

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2次関数グラフ

(5) a>0,b>0のとき、y=ax^2+bxのグラフにおける、x軸との交点の座標

(6) y軸の作図

x座標の大きい方を点Aとし、点Aを中心とした円を描く。
x軸と円の交点を点B、点Cとする。

点B,点Cを中心とする同一半径の円弧を描き、交点を点Dとする。
直線ADを引くと、y軸となる。

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