1. 問題の内容
与えられた方程式 を満たす自然数 の組が何組あるかを求める問題です。
2. 解き方の手順
まず、与えられた方程式を変形して、 を で表します。
と は自然数なので、 である必要があります。
また、 は3の倍数である必要があります。したがって、 を3で割った余りは、 を3で割った余り(0)と同じでなければなりません。言い換えると、 は3の倍数である必要があります。 が3の倍数であるためには、 が3の倍数である必要があります。
は3の倍数であり、自然数なので、 となります。
( は自然数)と書けます。このとき、 なので、。したがって、。
は自然数なので、 となり、10個の可能性があります。
それぞれの場合について、 を計算します。
のとき、
は1から10の整数なので、 も整数であり、 は自然数となります。
のとき、
のとき、
...
のとき、
は常に自然数であるため、 の個数(10個)が、 の組の個数となります。
3. 最終的な答え
10組