自作数学問題bot @mathquestionakt (問題24) | 数学解説ブログ(つくば市の「数学・算数・物理に強い」プロ家庭教師 長通幸大・発信)

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中学高校の定期試験問題・大学入試問題・Twitterの数学特化系アカウントで出題された問題・閲覧した方からのご質問まで、幅広く取り扱う方針ですので、
日々の学習や数学的発想・思考力の向上にお役立ていただければ幸いな限りです。

3つの自然数x、y、zはx≦y≦zを満たしており、最大公約数が1である。この3つの自然数x、y、zが以下の等式を満たす時、x、y、zの値を求めよ。


解答作成日:2015年4月3日
テーマ:等式及び条件を満たす自然数
履修学年:高校1年

分数を伴う方程式で、最もオーソドックスな処理が「両辺に分母のG.C.M(最小公倍数)をかけて、分数がない等式に作り変えること」ですね。

しかし本題でそれをやろうとすると、両辺に3xyzをかけて、3(z+x+y)=xyz
……で?
この後手詰まりになってしまい、本末転倒ですね。

よく見ると、左辺の式が「自然数の逆数のみ」で構成されているので、
いっそのこと分数は分数のまま(逆数を独立した変数として)扱ってしまいましょう!!




序盤で利用した2つの定理
「正の値の大小はその各々の逆数の大小と相違する。」
「相違するn個の値の和は、その最大値のn倍以下で、その最小値のn倍以上の範囲にある。」
これらは、当たり前過ぎて気づかなかった方も多いと思います。

しかし、その当たり前なこと程、いざと言う時に役に立つものですよ!!