与えられた線形方程式 $25x - 61y = 12$ を解くことを求められています。ただし、整数解を求めることを想定します。

数論ディオファントス方程式整数解拡張ユークリッドの互除法
2025/7/27

1. 問題の内容

与えられた線形方程式 25x61y=1225x - 61y = 12 を解くことを求められています。ただし、整数解を求めることを想定します。

2. 解き方の手順

ディオファントス方程式 25x61y=1225x - 61y = 12 を解きます。
まず、25x61y=125x - 61y = 1 の特殊解を拡張ユークリッドの互除法で見つけます。
\begin{align*}
61 &= 2 \cdot 25 + 11 \\
25 &= 2 \cdot 11 + 3 \\
11 &= 3 \cdot 3 + 2 \\
3 &= 1 \cdot 2 + 1 \\
\end{align*}
次に、逆向きに計算します。
\begin{align*}
1 &= 3 - 1 \cdot 2 \\
&= 3 - 1 \cdot (11 - 3 \cdot 3) \\
&= 4 \cdot 3 - 1 \cdot 11 \\
&= 4 \cdot (25 - 2 \cdot 11) - 1 \cdot 11 \\
&= 4 \cdot 25 - 9 \cdot 11 \\
&= 4 \cdot 25 - 9 \cdot (61 - 2 \cdot 25) \\
&= 22 \cdot 25 - 9 \cdot 61
\end{align*}
したがって、25(22)61(9)=125(22) - 61(9) = 1 です。
したがって、25x61y=1225x - 61y = 12 の一つの解は、x=2212=264x = 22 \cdot 12 = 264, y=912=108y = 9 \cdot 12 = 108 です。つまり、25(264)61(108)=1225(264) - 61(108) = 12 です。
一般解を求めます。
25x61y=1225x - 61y = 12
25(264)61(108)=1225(264) - 61(108) = 12
引き算すると、
25(x264)61(y108)=025(x-264) - 61(y-108) = 0
25(x264)=61(y108)25(x-264) = 61(y-108)
25256161 は互いに素なので、x264=61kx-264 = 61k かつ y108=25ky-108 = 25k (kk は整数)
x=264+61kx = 264 + 61k
y=108+25ky = 108 + 25k

3. 最終的な答え

x=264+61kx = 264 + 61k
y=108+25ky = 108 + 25k
kk は任意の整数)

「数論」の関連問題

7で割ると2余り、9で割ると7余る自然数 $n$ を、63で割ったときの余りを求めよ。

合同式剰余中国剰余定理
2025/7/27

次の2つの不定方程式の整数解を全て求める問題です。 (1) $11x + 8y = 1$ (2) $56x - 23y = 2$

不定方程式整数解ユークリッドの互除法
2025/7/27

7の2022乗の1の位の数を求める問題です。つまり、$7^{2022}$ の一の位を求める問題です。

整数の性質累乗周期性mod
2025/7/27

$n$ は自然数とする。$n+1$ は 6 の倍数であり、$n+4$ は 9 の倍数であるとき、$n+13$ は 18 の倍数であることを証明する。

整数の性質倍数合同式証明
2025/7/27

正の整数 $n$ が与えられたとき、$n$, 175, 250 の最大公約数が 25 であり、最小公倍数が 3500 であるような $n$ をすべて求める問題です。

最大公約数最小公倍数素因数分解
2025/7/27

整数 $n$ について、以下の3つの命題を証明する。 (1) $n^2 + 3n$ は偶数である。 (2) $n^3 + 3n^2 + 2n$ は6の倍数である。 (3) $n$ が奇数ならば、$n^...

整数の性質倍数因数分解偶数奇数
2025/7/27

$m$, $n$, $k$ は自然数とする。命題「積 $mnk$ は偶数ならば、$m$, $n$, $k$ の少なくとも1つは偶数である」が真であることを証明する。

命題対偶整数の性質偶数奇数証明
2025/7/27

整数 $n$ について、「$n^3 + 1$ が奇数ならば、$n$ は偶数である」という命題を、対偶を用いて証明する。

命題証明対偶整数の性質偶数奇数代数
2025/7/27

整数 $n$ に対して、「$n^2$ が偶数ならば、$n$ は偶数である」という命題を、対偶を用いて証明する。

整数の性質命題対偶証明
2025/7/27

数列 $\{a_n\}$ があり、$a_1 = 3$, $a_2 = 2$ で、 $n \ge 2$ のとき $a_{n+1} = a_n^2 + a_n - 1$ を満たします。また、$n \ge ...

数列漸化式数学的帰納法代数
2025/7/27