$3/5 = 1/x + 1/y$ を満たす $x$ と $y$ を求める問題です。

代数学方程式分数整数解約数
2025/5/10

1. 問題の内容

3/5=1/x+1/y3/5 = 1/x + 1/y を満たす xxyy を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、式を整理します。
35=1x+1y\frac{3}{5} = \frac{1}{x} + \frac{1}{y}
右辺を通分すると、
35=x+yxy\frac{3}{5} = \frac{x+y}{xy}
この式から、3xy=5(x+y)3xy = 5(x+y)が得られます。
これを変形して、xyxyを含む項と、xxyyを含む項を分離します。
3xy5x5y=03xy - 5x - 5y = 0
両辺に25/325/3を加えます。
3xy5x5y+253=2533xy - 5x - 5y + \frac{25}{3} = \frac{25}{3}
3(xy53x53y+259)=2533(xy - \frac{5}{3}x - \frac{5}{3}y + \frac{25}{9}) = \frac{25}{3}
3(x53)(y53)=2533(x - \frac{5}{3})(y - \frac{5}{3}) = \frac{25}{3}
(3x5)(3y5)=25(3x - 5)(3y - 5) = 25
3x53x-53y53y-5が整数の場合、25の約数の組み合わせを考えます。25の約数は、1, 5, 25です。
* 3x5=13x - 5 = 1 のとき 3x=63x = 6, x=2x = 2
3y5=253y - 5 = 25 のとき 3y=303y = 30, y=10y = 10
* 3x5=53x - 5 = 5 のとき 3x=103x = 10, これは整数解を持たない
* 3x5=253x - 5 = 25 のとき 3x=303x = 30, x=10x = 10
3y5=13y - 5 = 1 のとき 3y=63y = 6, y=2y = 2
したがって、(x,y)=(2,10),(10,2)(x, y) = (2, 10), (10, 2) が得られます。

3. 最終的な答え

(x,y)=(2,10),(10,2)(x,y) = (2, 10), (10, 2)

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