差が6である連続する3つの整数について、以下の2つの問いに答える問題です。 (1) 最も大きい整数の2乗から最も小さい整数の2乗と真ん中の整数を9倍した数を引いた差は、真ん中の整数の15倍に等しくなることを証明します。 (2) 3つの整数の和を(A)倍した数は、(B)と(C)の和の3倍に等しくなります。このとき、(A)にあてはまる自然数を求め、(B)と(C)に当てはまるものを、選択肢ア~ウから選びます。 ア. 最も小さい整数 イ. 真ん中の整数 ウ. 最も大きい整数

代数学整数式の展開因数分解方程式証明
2025/7/16

1. 問題の内容

差が6である連続する3つの整数について、以下の2つの問いに答える問題です。
(1) 最も大きい整数の2乗から最も小さい整数の2乗と真ん中の整数を9倍した数を引いた差は、真ん中の整数の15倍に等しくなることを証明します。
(2) 3つの整数の和を(A)倍した数は、(B)と(C)の和の3倍に等しくなります。このとき、(A)にあてはまる自然数を求め、(B)と(C)に当てはまるものを、選択肢ア~ウから選びます。
ア. 最も小さい整数
イ. 真ん中の整数
ウ. 最も大きい整数

2. 解き方の手順

(1) 予想の証明
差が6である連続する3つの整数を、nn, n+6n+6, n+12n+12とします。
このとき、真ん中の整数はn+6n+6です。
最も大きい整数の2乗から最も小さい整数の2乗と真ん中の整数を9倍した数を引いた差は、
(n+12)2n29(n+6)=n2+24n+144n29n54=15n+90=15(n+6) (n+12)^2 - n^2 - 9(n+6) = n^2 + 24n + 144 - n^2 - 9n - 54 = 15n + 90 = 15(n+6)
となり、これは真ん中の整数 n+6n+6 の15倍に等しくなります。
したがって、予想は正しいことが証明されました。
(2) まとめ
差が6である連続する3つの整数をnn, n+6n+6, n+12n+12とします。
3つの整数の和は、n+(n+6)+(n+12)=3n+18=3(n+6)n + (n+6) + (n+12) = 3n + 18 = 3(n+6)です。
3つの整数の和を(A)倍した数は、(B)と(C)の和の3倍に等しいので、
A×3(n+6)=3(B+C)A \times 3(n+6) = 3(B + C)
A(n+6)=B+CA(n+6) = B + C
A=2A = 2のとき、B=n,C=n+12B=n, C=n+12なので、n+12+n=2n+12=2(n+6)n+12+n = 2n+12 = 2(n+6)
B=n+6,C=n+6B=n+6, C=n+6とすると、B+C=2(n+6)B+C= 2(n+6).
このとき、BとCは真ん中の整数です。
A=2A = 2, B=B=イ, C=C=イ

3. 最終的な答え

(1) 証明は上記の通り。
(2)
[A] 2
[B] イ
[C] イ

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