10月01日(高1) の授業内容です。今日は『数学A・整数の性質』の“互いに素”、“互いに素の重要定理”、“倍数の証明”、“割り算の原理式”、“余りによる整数の分類”、“ユークリッドの互除法”を中心に進めました。 | 数学専科 西川塾
検索用コード すべての整数nに対して, \ \ 2n^3-3n^2+n\ は6の倍数であることを示せ. $ \\ 剰余類と連続整数の積による倍数の証明}}}} \\\\[. 5zh] $[1]$\ \ \textbf{\textcolor{red}{剰余類で場合分け}をしてすべての場合を尽くす. } \text{[1]}\ \ 整数は無限にあるから1個ずつ調べるわけにはいかない. \\[. 2zh] \phantom{[1]}\ \ \bm{余りに関する整数問題では, \ 整数を余りで分類して考える. } \\[. 2zh] \phantom{[1]}\ \ \bm{無限にある整数も, \ 余りで分類すると有限の種類しかない. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 例えば, \ すべての整数は, \ 3で割ったときの余りで分類すると0, \ 1, \ 2の3種類に分類される. 整数の問題について数学Aのあまりによる整数の分類で証明する問題... - Yahoo!知恵袋. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 3の余りに関する問題ならば, \ 3つの場合の考察のみですべての場合が尽くされるわけである. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 同じ余りになる整数の集合を\bm{剰余類}という. \\[1zh] \phantom{[1]}\ \ 実際には, \ 例のように\bm{整数を余りがわかる形に文字で設定}する. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 3で割ったときの余りで整数を分類するとき, \ n=3k, \ 3k+1, \ 3k+2\ (k:整数)と設定できる. 2zh] \phantom{[1]}\ \ ただし, \ n=3k+2とn=3k-1が表す整数の集合は一致する. 2zh] \phantom{[1]}\ \ よって, \ \bm{n=3k\pm1のようにできるだけ対称に設定}すると計算が楽になることが多い. \\[1zh] \phantom{[1]}\ \ 余りのみに着目すればよいのであれば, \ \bm{合同式}による表現が簡潔かつ本質的である. 2zh] \phantom{[1]}\ \ 合同式を利用すると, \ 多くの倍数証明問題が単なる数値代入問題と化す. \\[1zh] \text{[2]}\ \ \bm{二項係数を利用した証明}が非常に簡潔である. \ 先に具体例を示す. 2zh] \phantom{[1]}\ \ \kumiawase73は異なる7個のものから3個取り出すときの組合せの数であるから整数である.
余りによる整数の分類 - Clear
2zh] しかし, \ 面倒であることには変わりない. \ 連続整数の積の性質を利用すると簡潔に証明できる. \\[1zh] いずれにせよ, \ 因数分解できる場合はまず\bm{因数分解}してみるべきである. 2zh] 代入後の計算が容易になるし, \ 連続整数の積が見つかる可能性もある. 2zh] 本問の場合は\bm{連続2整数n-1, \ nの積が見つかる}から, \ 後は3の倍数の証明である. 2zh] n=3k, \ 3k\pm1の3通りに場合分けし, \ いずれも3をくくり出せることを示せばよい. \\[1zh] \bm{合同式}を用いると記述が非常に簡潔になる(別解1). \ 本質的には本解と同じである. \\[1zh] 連続整数の積の性質を最大限利用する別解を3つ示した. \ 簡潔に済むが多少の慣れを要する. 2zh] 6の倍数証明なので, \ \bm{連続3整数の積が3\kaizyou=6\, の倍数であることの利用を考える. 2zh] n(n-1)という連続2整数の積がすでにある. 2zh] \bm{さらにn-2やn+1を作ることにより, \ 連続3整数の積を無理矢理作り出す}のである. 2zh] 別解2や別解3が示すように変形方法は1つではなく, \ また, \ 常にうまくいくとは限らない. \\[1zh] 別解4は, \ (n-1)n(n+1)=n^3-nであることを利用するものである. 2zh] n^3-nが連続3整数の積(6の倍数)と覚えている場合, \ 与式からいきなりの変形も可能である. nが整数のとき, \ n^5-nが30の倍数であることを示せ 因数分解すると連続3整数の積が見つかるから, \ 後は5の倍数であることを示せばよい. 2zh] 5の剰余類で場合分けして代入すると, \ n-1, \ n, \ n+1, \ n^2+1のうちどれかは5の倍数になる. 2zh] それぞれ, \ その5の倍数になる因数のみを取り出して記述すると簡潔な解答になる. 余りによる整数の分類 - Clear. 2zh] 次のようにまとめて, \ さらに簡潔に記述することも可能である. 2zh] n=5k\pm1\ のとき n\mp1=(5k\pm1)\mp1=5k \\[. 2zh] n=5k\pm2\ のとき n^2+1=(5k\pm2)^2+1=5(5k^2\pm4k+1) \\[1zh] 合同式を利用すると非常に簡潔に済む.
整数の問題について数学Aのあまりによる整数の分類で証明する問題... - Yahoo!知恵袋
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しよう 整数の性質 余りによる分類, 整数の割り算 この記事を書いた人 最新記事 リンス 名前:リンス 職業:塾講師/家庭教師 性別:男 趣味:料理・問題研究 好物:ビール・BBQ Copyright© 高校数学, 2021 All Rights Reserved.