連続する2つの奇数において、それらの積から小さい方の奇数の2倍を引いた数はどんな数になるか予想し、その予想を証明せよ。

代数学整数の性質因数分解式の展開平方数
2025/3/31

1. 問題の内容

連続する2つの奇数において、それらの積から小さい方の奇数の2倍を引いた数はどんな数になるか予想し、その予想を証明せよ。

2. 解き方の手順

* 連続する2つの奇数を文字で表す。小さい方の奇数を 2n12n-1nn は整数)とすると、大きい方の奇数は 2n+12n+1 と表せる。
* 問題文の指示に従い、式を立てる。2つの奇数の積から小さい方の奇数の2倍を引くので、(2n1)(2n+1)2(2n1)(2n-1)(2n+1) - 2(2n-1) を計算する。
* 式を整理し、結果がどんな数になるかを考察する。
まず、連続する2つの奇数を 2n12n-12n+12n+1nnは整数)とおきます。
次に、2つの奇数の積から小さい方の奇数の2倍を引いた数を計算します。
(2n1)(2n+1)2(2n1)(2n-1)(2n+1) - 2(2n-1)
=4n214n+2= 4n^2 - 1 - 4n + 2
=4n24n+1= 4n^2 - 4n + 1
=(2n1)2= (2n-1)^2
(2n1)2(2n-1)^2 は、小さい方の奇数の2乗になっているので、奇数の2乗になることが予想できます。また、これは平方数であるとも言えます。

3. 最終的な答え

連続する2つの奇数の積から小さい方の奇数の2倍を引いた数は、小さい方の奇数の2乗になる。つまり、奇数の2乗(または平方数)になる。

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