2つの自然数 $m$ と $n$ が、$m^2 - n^2 = 28$ を満たすとき、$m$ と $n$ の値を求める問題です。

代数学因数分解二次方程式整数解約数
2025/7/30

1. 問題の内容

2つの自然数 mmnn が、m2n2=28m^2 - n^2 = 28 を満たすとき、mmnn の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

m2n2=28m^2 - n^2 = 28 は、因数分解を利用して (m+n)(mn)=28(m+n)(m-n) = 28 と変形できます。
mmnn は自然数なので、m+nm+nmnm-n も整数であり、m+n>mnm+n > m-n です。
また、m+n>0m+n > 0 であり、mnm-n も正の整数である必要があります。
28 の約数の組み合わせを考え、それぞれの組み合わせについて mmnn を求めます。
28の約数は 1, 2, 4, 7, 14, 28 です。
約数の組み合わせとしては、(28, 1), (14, 2), (7, 4) が考えられます。
* m+n=28m+n = 28, mn=1m-n = 1 の場合:
2つの式を足し合わせると 2m=292m = 29 となり、m=292m = \frac{29}{2} となります。これは整数ではないので不適です。
* m+n=14m+n = 14, mn=2m-n = 2 の場合:
2つの式を足し合わせると 2m=162m = 16 となり、m=8m = 8 となります。
m=8m=8m+n=14m+n=14 に代入すると、8+n=148+n=14 より n=6n = 6 となります。
m=8m=8, n=6n=6 は自然数なので、条件を満たします。
* m+n=7m+n = 7, mn=4m-n = 4 の場合:
2つの式を足し合わせると 2m=112m = 11 となり、m=112m = \frac{11}{2} となります。これは整数ではないので不適です。

3. 最終的な答え

m=8m = 8, n=6n = 6

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