連続する3つの整数を $n$, $n+1$, $n+2$ と表すとき、最大の数の平方から最小の数の平方を引いた差 $(n+2)^2 - n^2$ が中央の数の4倍 $4(n+1)$ に等しくなることを証明する問題です。空欄ア、イ、ウ、エ、オを埋めます。

代数学整数の性質展開等式の証明
2025/5/16

1. 問題の内容

連続する3つの整数を nn, n+1n+1, n+2n+2 と表すとき、最大の数の平方から最小の数の平方を引いた差 (n+2)2n2(n+2)^2 - n^2 が中央の数の4倍 4(n+1)4(n+1) に等しくなることを証明する問題です。空欄ア、イ、ウ、エ、オを埋めます。

2. 解き方の手順

まず、連続する3つの整数を nn, n+1n+1, n+2n+2 と表します。したがって、
ア: n+1n+1
イ: n+2n+2
次に、(n+2)2n2(n+2)^2 - n^2 を計算します。
(n+2)2n2=(n2+4n+4)n2=4n+4(n+2)^2 - n^2 = (n^2 + 4n + 4) - n^2 = 4n + 4
したがって、
ウ: 4n+44n+4
4n+44n+44(n+1)4(n+1) に変形します。
4n+4=4(n+1)4n+4 = 4(n+1)
したがって、
エ: 4(n+1)4(n+1)
最後に、4(n+1)4(n+1) を展開します。
4(n+1)=4n+44(n+1) = 4n+4
これは、中央の数 n+1n+1 の4倍に等しいです。
問題文より、「最大の数の平方から最小の数の平方をひいた差は中央の数の4倍に等しくなる」ことを証明しています。
したがって、
オ: 4n+44n+4

3. 最終的な答え

ア: n+1n+1
イ: n+2n+2
ウ: 4n+44n+4
エ: 4(n+1)4(n+1)
オ: 4n+44n+4

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