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2次方程式と整数の関係
難易度:
★★
ぼやき餅
2014/07/19 23:13
2次方程式の性質と整数の性質を組み合わせてみました。
mは定数とする。Xについての2次方程式 2X^2+mX+9000=0 の2つの解は
ともに自然数で、最大公約数が5であるという。
この時のmの値を求めよ。
今は「図形と方程式」の勉強をしています。
高次方程式は面白かったなぁ
【
m=−1810 (解は900と5)
m=−410 (解は180と25)
m=−290 (解は100と45)
m=−490 (解は225と20)
】
回答募集は終了しました。
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No.1
ヒミツ
PDJ
2014/07/20 00:09
数学の問題解くのは久しぶりでした。
ぼやき餅
完璧。正解です
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No.2
ヒミツ
河野真衣
2014/07/20 19:59
夏休みの宿題みたい。合ってます?
ぼやき餅
正解です。
ちなみに宿題じゃないよ、オリジナルだよ
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No.3
ヒミツ
i
2014/07/20 22:53
こんな感じで良いでしょうか。
ぼやき餅
惜しい!
考え方は完璧ですが・・・
一つ見落としてるパターンがあります。
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No.4
ヒミツ
きたちゃ
2014/07/20 23:12
これでいいのでしょうか。
ぼやき餅
とりあえず囁きは正解。
でもまだまだ成り立つパターンがあるんです
余計なお世話かもしれませんがヒント。
ヒント(反転)
題意より、2つの解を仮にα、βとすると、
α=5×A とおくことができます。ただしこの時、AとBは互いに素です。
β=5×B
「互いに素」・・・2つの整数の最大公約数が1
上の式を「解と係数の関係」の公式に当てはめてみて下さい。
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No.5
ヒミツ
まこやん
2014/07/21 00:46
暗算自信ないです…
ぼやき餅
うーん、残念
数学Aや数学Uの知識があれば大分楽なのですが・・・
まずは、方程式を因数分解した形で考えてみてください。
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No.6
ヒミツ
jkjkk
2014/07/22 23:21
難しいですね
ぼやき餅
囁きは正解。でもまだあるんですよー
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No.7
2X^2+mX+9000=0 より,解Xが自然数なのでmは整数<br>この方程式の解は X={-m±√(m^2-72000)}/4<br>Xは自然数なので -m-√(m^2-72000)>0 ⇔ -m>√(m^2-72000)≧0 ⇔ m<0<br>m^2-72000=0 のとき,Xが自然数とならないので不適 よって m^2-72000>0<br>m^2-72000=k^2 (k:自然数)とおくと (m+k)(m-k)=72000 ・・・・・・(*)<br>ここで m=-n とおくと,n>0 で(*)式は(n+k)(n-k)=72000 となる<br>(n+k)-(n-k)=2k>0 より,(n+k)>(n-k)であり,n+k と n-k の偶奇は一致<br>(n+k)(n-k)=72000 から n+k と n-k はともに偶数<br>更に X={-m±√(m^2-72000)}/4 ⇔ X=(n±k)/4 ⇔ 4X=n±k より,2つの解の最小公倍数は5だから,n+k と n-k の最小公倍数は20<br>以上より,(n-k,n+k)=(20,3600),(80,900),(100,720),(180,400)<br>よって,n=1810,490,410,290<br>したがって,m=-1810,-490,-410,-290<br><br><br>
りんじん
2014/07/23 17:36
あえて正攻法じゃない方法で
まあ正攻法よりも手間が多いですが。
ぼやき餅
成る程、その手があったか。。。
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No.8
ヒミツ
i
2014/07/24 15:48
この場合が抜けてましたね
ぼやき餅
正解です
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No.9
ヒミツ
jkjkk
2014/07/24 20:49
どうでしょうか?
ぼやき餅
まだあります。
・・・もしかしてシラミ潰し的な?
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No.10
ヒミツ
jkjkk
2014/07/24 23:19
何度もすいません…
ぼやき餅
あと一つあります
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No.11
ぼやき餅
2014/08/02 22:06
ぼちぼち解答公開いきますかねぇ
解答〆切予定 明日の・・・不定。
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No.12
ぼやき餅
2014/08/03 23:24
〈解説〉
与式の解をα、βとします。この時、整数の性質により、
α=5×A
β=5×B とおけます。(AとBは互いに素)
さて、与式の左辺は、2(X−α)(X−β)と因数分解できます。
よって、2X^2+mX+9000=2(X−α)(X−β)なので、右辺を展開し、
α+β=−m/2
αβ=4500 (解と係数の関係を使えば、ここまで一気にジャンプ可能)
α=5×Aとβ=5×Bより、25×AB=4500
したがって、AB=180。
さて、AとBは自然数なので、これらは180の約数であると考えられる。
180=2^2×3^2×5 (素因数分解)である。
AとBは互いに素なので、同じ素因数は含まない。
なので、素因数の分け方としてあり得るのが (今回はA<Bとします)
A=1、B=2^2×3^2×5
A=5、B=2^2×3^2
A=2^2、B=5×3^2
A=3^2、B=5×2^2 の4通り。
要点は以上。
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No.13
ぼやき餅
2014/08/13 16:32
そろそろロックいきまーす。
このクイズのヒント
ヒント知らないよ
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