「2は10を割り切る」ということを、割り切るという記号を用いて表現する。割り切る記号として "|" を使用する。

数論割り切る最大公約数ユークリッドの互除法連分数線形不定方程式最小公倍数
2025/5/13
## 回答
### 問1

1. **問題の内容**

「2は10を割り切る」ということを、割り切るという記号を用いて表現する。割り切る記号として "|" を使用する。

2. **解き方の手順**

「aはbを割り切る」は aba|b と表される。この記号を用いて、2は10を割り切ることを表現する。

3. **最終的な答え**

2102|10
### 問2

1. **問題の内容**

以下の命題を「割り切る」という言葉を用いて表現する。

1. $a | b$ かつ $a | c$ ならば $a | (b \pm c)$

2. $a | b$ ならば $a | (bc)$

3. $a | b$ かつ $b | c$ ならば $a | c$

4. $a | b$ ならば $(-a) | b$

5. $a | b$ かつ $b | a$ ならば $a = \pm b$

2. **解き方の手順**

各命題を「割り切る」という言葉で表現する。

3. **最終的な答え**

1. 「aがbを割り切り、かつaがcを割り切るならば、aはb+cとb-cを割り切る」

2. 「aがbを割り切るならば、aはbcを割り切る」

3. 「aがbを割り切り、かつbがcを割り切るならば、aはcを割り切る」

4. 「aがbを割り切るならば、-aはbを割り切る」

5. 「aがbを割り切り、かつbがaを割り切るならば、aはbまたは-bに等しい」

### 問3

1. **問題の内容**

ユークリッドの互除法を用いて、2025と459の最大公約数 g=gcd(2025,459)g = gcd(2025, 459) を求める。

2. **解き方の手順**

ユークリッドの互除法を用いて、2025と459の最大公約数を求める。
* 2025=4×459+1892025 = 4 \times 459 + 189
* 459=2×189+81459 = 2 \times 189 + 81
* 189=2×81+27189 = 2 \times 81 + 27
* 81=3×27+081 = 3 \times 27 + 0
したがって、最大公約数は27。

3. **最終的な答え**

g=27g = 27

4. **問題の内容**

2025と459の公約数をすべて求める。

5. **解き方の手順**

2つの数の公約数は、それらの最大公約数の約数である。最大公約数は27なので、27の約数をすべて求める。
27=3327 = 3^3 であるから、27の約数は1, 3, 9, 27。

6. **最終的な答え**

1, 3, 9, 27

7. **問題の内容**

2025459\frac{2025}{459} の連分数展開を求める。

8. **解き方の手順**

ユークリッドの互除法の計算過程から連分数展開を求める。
* 2025459=4+189459=4+1459189\frac{2025}{459} = 4 + \frac{189}{459} = 4 + \frac{1}{\frac{459}{189}}
* 459189=2+81189=2+118981\frac{459}{189} = 2 + \frac{81}{189} = 2 + \frac{1}{\frac{189}{81}}
* 18981=2+2781=2+18127\frac{189}{81} = 2 + \frac{27}{81} = 2 + \frac{1}{\frac{81}{27}}
* 8127=3\frac{81}{27} = 3
したがって、2025459=4+12+12+13\frac{2025}{459} = 4 + \frac{1}{2 + \frac{1}{2 + \frac{1}{3}}}

9. **最終的な答え**

[4;2,2,3][4; 2, 2, 3]
1

0. **問題の内容**

2025x+459y=g2025x + 459y = g となる整数 x,yx, y を1組求める。ただし、g=27g = 27
1

1. **解き方の手順**

ユークリッドの互除法の逆順をたどる。
* 27=1892×8127 = 189 - 2 \times 81
* 81=4592×18981 = 459 - 2 \times 189
* 27=1892(4592×189)=5×1892×45927 = 189 - 2(459 - 2 \times 189) = 5 \times 189 - 2 \times 459
* 189=20254×459189 = 2025 - 4 \times 459
* 27=5(20254×459)2×459=5×202522×45927 = 5(2025 - 4 \times 459) - 2 \times 459 = 5 \times 2025 - 22 \times 459
したがって、x=5,y=22x = 5, y = -22
1

2. **最終的な答え**

(x,y)=(5,22)(x, y) = (5, -22)
### 問4

1. **問題の内容**

35x+48y=135x + 48y = 1 を満たす整数 x,yx, y をすべて求める。

2. **解き方の手順**

まず、特殊解を求める。拡張されたユークリッドの互除法を用いる。
* 48=1×35+1348 = 1 \times 35 + 13
* 35=2×13+935 = 2 \times 13 + 9
* 13=1×9+413 = 1 \times 9 + 4
* 9=2×4+19 = 2 \times 4 + 1
逆順にたどる。
* 1=92×4=92×(139)=3×92×131 = 9 - 2 \times 4 = 9 - 2 \times (13 - 9) = 3 \times 9 - 2 \times 13
* 1=3×(352×13)2×13=3×358×131 = 3 \times (35 - 2 \times 13) - 2 \times 13 = 3 \times 35 - 8 \times 13
* 1=3×358×(4835)=11×358×481 = 3 \times 35 - 8 \times (48 - 35) = 11 \times 35 - 8 \times 48
したがって、特殊解は (x0,y0)=(11,8)(x_0, y_0) = (11, -8)
一般解は x=x0+481k=11+48kx = x_0 + \frac{48}{1}k = 11 + 48k および y=y0351k=835ky = y_0 - \frac{35}{1}k = -8 - 35k (kは整数)。

3. **最終的な答え**

(x,y)=(11+48k,835k)(x, y) = (11 + 48k, -8 - 35k)kk は任意の整数)

4. **問題の内容**

35x+49y=135x + 49y = 1 を満たす整数 x,yx, y をすべて求める。

5. **解き方の手順**

gcd(35,49)=7gcd(35, 49) = 7 である。したがって、35x+49y35x + 49y は必ず7の倍数になる。
したがって、35x+49y=135x + 49y = 1 を満たす整数解は存在しない。

6. **最終的な答え**

解なし。
### 問5

1. **問題の内容**

ab=gcd(a,b)×lcm(a,b)ab = gcd(a, b) \times lcm(a, b)a=24,b=15a = 24, b = 15 に関して成り立つことを確認する。

2. **解き方の手順**

a=24=23×3a = 24 = 2^3 \times 3 および b=15=3×5b = 15 = 3 \times 5
* gcd(24,15)=3gcd(24, 15) = 3
* lcm(24,15)=23×3×5=120lcm(24, 15) = 2^3 \times 3 \times 5 = 120
* gcd(24,15)×lcm(24,15)=3×120=360gcd(24, 15) \times lcm(24, 15) = 3 \times 120 = 360
* ab=24×15=360ab = 24 \times 15 = 360
したがって、ab=gcd(a,b)×lcm(a,b)ab = gcd(a, b) \times lcm(a, b) が成り立つ。

3. **最終的な答え**

24×15=360=gcd(24,15)×lcm(24,15)=3×120=36024 \times 15 = 360 = gcd(24, 15) \times lcm(24, 15) = 3 \times 120 = 360 より、成り立つ。

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