1. 問題の内容
の値が自然数となるような、自然数 の値をすべて求める問題です。
2. 解き方の手順
が自然数となるためには、まず が0以上の整数でなければなりません。
なぜなら、平方根の中身は負の数になってはいけないからです。
また、 の値は自然数なので、 は平方数(ある自然数の2乗)である必要があります。
つまり、( は自然数または0)とおけることになります。
が0以上の整数なので、 は0以上の整数であり、したがって は0以上の整数です。
より、 となり、 が得られます。 は自然数なので、 です。
を変形すると、 となります。
さらに となります。
は自然数なので、 も自然数である必要があります。
は整数なので、 は整数です。したがって、 は整数でなければなりません。
つまり、 は偶数でなければなりません。 が偶数であるためには、 自身が偶数である必要があります。
そこで、 の場合について考えます。( は0以上の偶数なので。)
* のとき、
* のとき、
* のとき、
が6以上の偶数のとき、 は負の数になり、 が自然数であることに反します。
のとき、となります。
したがって、条件を満たす の値は です。