(1) カレンダーに並んだ2つの数 $a$ と $b$(図の例では6と13)について、$b^2 - a^2$ が常に7の倍数となることを証明する。 (2) カレンダーに並んだ4つの数 $c, d, e, f$(図の例では15, 16, 22, 23)について、$de - cf$ が常に7になることを証明する。

代数学整数の性質証明因数分解代数計算
2025/8/7
はい、承知しました。問題文を読み、解いていきます。

1. 問題の内容

(1) カレンダーに並んだ2つの数 aabb(図の例では6と13)について、b2a2b^2 - a^2 が常に7の倍数となることを証明する。
(2) カレンダーに並んだ4つの数 c,d,e,fc, d, e, f(図の例では15, 16, 22, 23)について、decfde - cf が常に7になることを証明する。

2. 解き方の手順

(1)
カレンダーで縦に並んだ2つの数は、必ず7の差があります。したがって、b=a+7b = a + 7 と表すことができます。
b2a2b^2 - a^2 を計算すると、以下のようになります。
b2a2=(a+7)2a2b^2 - a^2 = (a+7)^2 - a^2
=a2+14a+49a2= a^2 + 14a + 49 - a^2
=14a+49= 14a + 49
=7(2a+7)= 7(2a + 7)
この式は7の倍数であるため、b2a2b^2 - a^2 は常に7の倍数であることが証明されました。
(2)
カレンダーに並んだ4つの数 c,d,e,fc, d, e, f について、d=c+1d = c+1e=c+7e = c+7f=d+7=c+8f = d+7 = c+8 と表すことができます。
decfde - cf を計算すると、以下のようになります。
decf=(c+1)(c+7)c(c+8)de - cf = (c+1)(c+7) - c(c+8)
=c2+8c+7c28c= c^2 + 8c + 7 - c^2 - 8c
=7= 7
この式は7になるため、decf=7de - cf = 7 であることが証明されました。

3. 最終的な答え

(1) b2a2=7(2a+7)b^2 - a^2 = 7(2a + 7) より、b2a2b^2 - a^2 は7の倍数である。
(2) decf=7de - cf = 7

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