このページのまとめ
先に押さえておくこと
2元1次不定方程式③の要点をまとめたページです。先に答えを確認してから、解き方とつまずきやすい点を順にたどれます。
答えの要点
ユークリッドの互除法の答えと条件を先に確認できます。
- テーマ: ユークリッドの互除法
- ポイント: 整数の基礎を短く確認しやすく、検索から入ってもそのまま理解まで進めやすい記事です。
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問題
次の方程式の整数解をすべて求めよ。
答えを見る
解説
不定方程式の問題について解説します。
1組の解が簡単に見つかりそうにないからユークリッドの互除法を使おうかな。
そうだね。でもこのままユークリッドの互除法を使っても解は求められないよ。
[2元1次不定方程式②]で扱った次不定方程式であるならばどうでしょうか?
においてが互いに素であり、がの場合はユークリッドの互除法を用いることで解を求めることができましたね。
右辺がの元次不定方程式でユークリッドの互除法を使うときは右辺を1として解を求めてから倍してあげることで解を求めることができるんだ。
例題を解きながら実際に確認していきましょう。
次の方程式の整数解をすべて求めよ。
右辺がなのでまずはとしてユークリッドの互除法を使うことにより解を求め、その後両辺を倍することでの1組の整数解を確実に求めることができます。
まずはの組の解を求めていきましょう。
具体的な計算方法については、[2元1次不定方程式②]にて解説しているので分からない方はそちらを先に学習してくださいね。
の組の解は以下のように求めることができます。
ユークリッドの互除法を用いると
①~③を逆に辿って
と解を求めることができましたね。
ここで、元の不定方程式であるの解を求めるためにの両辺を倍します。
するととなることから、もともと求めたかった不定方程式の解の1組がであることがわかりましたね。
2元1次不定方程式の右辺が1でないときはこのようにすれば解を確実に(機械的に)求めることができるよ。
1組の解が分かったので、通常の2元1次不定方程式と同様に解いていきます。
からを引くと
移項して
とは互いに素なので、 (は整数)となる。
よって
ここでは2元1次不定方程式の問題について解説しました。
右辺が1でないときの解法を紹介しましたが、やっていることはほとんど変わらないので考え方が分かればすぐ慣れることができると思います。
色々な不定方程式の問題を解いて、パターンを覚えていってくださいね!
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