質問<3513>2007/3/11
18x-43y=1を満たす整数の組(x,y)をすべて求めよ。 という問題において、質問<2516>を参考にして考えたのですが、 「18x-43y=1の整数組は (x,y)=(12+43m,5+18m) である。ただし、mは整数」 が全ての解と言える理由は何か答えなさいと先生に言われました。 互いに素であるから・・・ と先生に返すと もっと明確に詳しく答えなさいと言われました。 どなたか教えて頂ければと思います。 ★希望★完全解答★
お便り2007/3/12
from=ZELDA
(回答) 18x-43y=1・・・(1) ⇔18(x-12)=43(y-5) ここで 18と43は互いに素なので、x-12は43の倍数であることが必要。 (この1行がこの問題のポイント) したがって、x-12=43m (m∈Z)とおける。 このとき、(1)から y を計算すると y=18m+5となり、yも整数となることから、十分である。 以上から、(x , y)が18x-43y=1の整数解であるための必要十分条件は (x , y)=(43m+12 , 18m+5) (m∈Z)・・・(*)であることである。 おそらく先生が要求している説明は、問題の答えを出すだけではなく、 (*)が必要十分条件であることをきちんと証明することだと思います。
お便り2007/3/13
from=wakky
(x,y)=(12+43m,5+18m)であることを どのような解法で導いたのか不明なので、なんとも言えませんが、 (x,y)=(12+43m,5+18m)が 整数mの値に関係なく 18x-43y=1を満たすことを、確認すればいいでしょう。 すなわち、(x,y)=(12+43m,5+18m)を 18x-43yに代入して、どんなmでも成り立つことを示すことです。 質問の趣旨が違うかもしれないので、私なりの解答を示します。 x=(43y+1)/18={43(y-5)+216}/18 ={43(y-5)/18}+12 ※43(y-a)+b=43y+1が18の倍数となるようなa,bを見つける a=0,1,2・・・12 などとやってみる 12は整数で、43と18は互いに素であるから y-5は18の倍数 よって 任意の整数mに対して y=18m+5 よって x=43m+12 合同式を使ってよいなら 43y+1は18の倍数だから 43y+1≡0(mod18) 43y≡-1(mod18)・・① 54y≡0(mod18)・・② ①②から 11y≡1(mod18) よって 44y=4(mod18)・・③ ①③より y≡5(mod18) 以上から 任意の整数mにたいして y=18m+5 x=43m+12 もうひとつ、あまり利用されない解答ですが 個人的には好きです。 18x=43y-1=18・2y+7y+1 つまり 7y+1 は18の倍数 7y+1=18a(aは整数)とおくと y=(18a-1)/7=2a+(4a-1)/7 つまり 4a-1は7の倍数 4a-1=7b(bは整数)とおくと a=(7b+1)/4=b+(3b+1)/4 つまり 3b+1 は4の倍数 3b+1=4c(cは整数)とおくと b=(4c-1)/3=c+(c-1)/3 つまり c-1 は3の倍数 したがって 任意の整数mに対して c=3m+1 b=3m+1+m=4m+1 a=4m+1+(12m+3+1)/4=7m+2 y=14m+4+(28m+7)/7=18m+5