(1) 連続する3つの偶数において、真ん中の数を7倍した数から、最も小さい数と最も大きい数の和を2倍した数を引いた差は、6の倍数になることを証明する。 (2) 連続する4つの整数の和は、最も小さい整数と最も大きい整数の和の2倍に等しくなることを証明する。

代数学整数の性質証明等式
2025/7/26
はい、承知いたしました。それでは問題の解答を作成します。

1. 問題の内容

(1) 連続する3つの偶数において、真ん中の数を7倍した数から、最も小さい数と最も大きい数の和を2倍した数を引いた差は、6の倍数になることを証明する。
(2) 連続する4つの整数の和は、最も小さい整数と最も大きい整数の和の2倍に等しくなることを証明する。

2. 解き方の手順

(1)
連続する3つの偶数のうち、最も小さい偶数を 2n2n とすると、残りの2つの偶数は 2n+22n+22n+42n+4 と表せる。
真ん中の偶数は 2n+22n+2 である。
真ん中の偶数の7倍は 7(2n+2)=14n+147(2n+2) = 14n + 14 である。
最も小さい数と最も大きい数の和の2倍は 2(2n+2n+4)=2(4n+4)=8n+82(2n + 2n + 4) = 2(4n+4) = 8n+8 である。
したがって、差は (14n+14)(8n+8)=6n+6=6(n+1)(14n+14) - (8n+8) = 6n+6 = 6(n+1) となる。
nn は整数なので、n+1n+1 も整数である。したがって、6(n+1)6(n+1) は6の倍数である。
(2)
連続する4つの整数のうち、最も小さい整数を nn とすると、残りの3つの整数は n+1n+1n+2n+2n+3n+3 と表せる。
したがって、連続する4つの整数の和は n+(n+1)+(n+2)+(n+3)=4n+6n + (n+1) + (n+2) + (n+3) = 4n+6 となる。
最も小さい整数は nn で、最も大きい整数は n+3n+3 である。
したがって、最も小さい整数と最も大きい整数の和の2倍は 2(n+n+3)=2(2n+3)=4n+62(n + n+3) = 2(2n+3) = 4n+6 となる。
よって、連続する4つの整数の和は、最も小さい整数と最も大きい整数の和の2倍に等しい。

3. 最終的な答え

(1) 連続する3つの偶数において、真ん中の数を7倍した数から、最も小さい数と最も大きい数の和を2倍した数を引いた差は、6の倍数になる。
(2) 連続する4つの整数の和は、最も小さい整数と最も大きい整数の和の2倍に等しくなる。

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