$n$を自然数とするとき、$\sqrt{50-n^2}$の値が整数となるような$n$の個数を求める。

数論平方根整数の性質平方数自然数
2025/4/15

1. 問題の内容

nnを自然数とするとき、50n2\sqrt{50-n^2}の値が整数となるようなnnの個数を求める。

2. 解き方の手順

50n2\sqrt{50-n^2}が整数となるためには、50n250-n^2が0以上の平方数である必要がある。つまり、50n2=k250-n^2 = k^2となるような整数kkが存在する必要がある。
nnは自然数なので、n2n^2は自然数である。
50n2050-n^2 \ge 0より、n250n^2 \le 50となる。よって、n507.07n \le \sqrt{50} \approx 7.07であるから、nnは1から7までの自然数である。
50n2=k250-n^2 = k^2となるnnを求める。
n=1n=1のとき、5012=49=7250-1^2=49=7^2
n=2n=2のとき、5022=4650-2^2=46 (平方数ではない)
n=3n=3のとき、5032=4150-3^2=41 (平方数ではない)
n=4n=4のとき、5042=3450-4^2=34 (平方数ではない)
n=5n=5のとき、5052=25=5250-5^2=25=5^2
n=6n=6のとき、5062=1450-6^2=14 (平方数ではない)
n=7n=7のとき、5072=1=1250-7^2=1=1^2
したがって、n=1,5,7n=1, 5, 7のとき、50n2\sqrt{50-n^2}は整数となる。
nnは全部で3個である。

3. 最終的な答え

3

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