$3a + 2b + c = 12$ を満たす自然数 $a, b, c$ の組 $(a, b, c)$ の個数を求める問題です。

代数学方程式整数解数え上げ線形方程式
2025/5/15

1. 問題の内容

3a+2b+c=123a + 2b + c = 12 を満たす自然数 a,b,ca, b, c の組 (a,b,c)(a, b, c) の個数を求める問題です。

2. 解き方の手順

a,b,ca, b, c は自然数なので、a1a \geq 1, b1b \geq 1, c1c \geq 1 です。
a=a1,b=b1,c=c1a' = a - 1, b' = b - 1, c' = c - 1 とすると、a,b,c0a', b', c' \geq 0 となります。
与式に代入すると、
3(a+1)+2(b+1)+(c+1)=123(a' + 1) + 2(b' + 1) + (c' + 1) = 12
3a+3+2b+2+c+1=123a' + 3 + 2b' + 2 + c' + 1 = 12
3a+2b+c=63a' + 2b' + c' = 6 となります。ここで、a,b,ca', b', c' は非負整数です。
まず、aa' の値を固定して考えます。
a=0a' = 0 のとき、2b+c=62b' + c' = 6 となります。
bb' のとりうる値は、0,1,2,30, 1, 2, 3 であり、それぞれに対応する cc' の値は 6,4,2,06, 4, 2, 0 となります。
したがって、a=0a' = 0 のとき、4組の解があります。
a=1a' = 1 のとき、2b+c=32b' + c' = 3 となります。
bb' のとりうる値は、0,10, 1 であり、それぞれに対応する cc' の値は 3,13, 1 となります。
したがって、a=1a' = 1 のとき、2組の解があります。
a=2a' = 2 のとき、2b+c=02b' + c' = 0 となります。
bb' のとりうる値は 00 であり、対応する cc' の値は 00 となります。
したがって、a=2a' = 2 のとき、1組の解があります。
a3a' \geq 3 のとき、3a9>63a' \geq 9 > 6 となり、3a+2b+c=63a' + 2b' + c' = 6 を満たすことはできません。
したがって、解の組の数は 4+2+1=74 + 2 + 1 = 7 となります。

3. 最終的な答え

7個

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