質問<249>2000/4/5
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。
お返事2000/4/7
from=武田
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