問題は、不定方程式 $30x + 17y = 2$ の整数解を求めることです。

数論不定方程式整数解ユークリッドの互除法
2025/3/7

1. 問題の内容

問題は、不定方程式 30x+17y=230x + 17y = 2 の整数解を求めることです。

2. 解き方の手順

まず、特殊解を見つけます。
30301717 の最大公約数をユークリッドの互除法で求めます。
30=17×1+1330 = 17 \times 1 + 13
17=13×1+417 = 13 \times 1 + 4
13=4×3+113 = 4 \times 3 + 1
4=1×4+04 = 1 \times 4 + 0
よって、30301717 の最大公約数は 11 です。
次に、互除法の式を逆にたどって、30a+17b=130a + 17b = 1 を満たす整数 a,ba, b を求めます。
1=134×31 = 13 - 4 \times 3
1=13(1713×1)×31 = 13 - (17 - 13 \times 1) \times 3
1=1317×3+13×31 = 13 - 17 \times 3 + 13 \times 3
1=13×417×31 = 13 \times 4 - 17 \times 3
1=(3017×1)×417×31 = (30 - 17 \times 1) \times 4 - 17 \times 3
1=30×417×417×31 = 30 \times 4 - 17 \times 4 - 17 \times 3
1=30×417×71 = 30 \times 4 - 17 \times 7
したがって、30×4+17×(7)=130 \times 4 + 17 \times (-7) = 1 です。
両辺を 22 倍すると、30×8+17×(14)=230 \times 8 + 17 \times (-14) = 2 となります。
よって、x=8,y=14x = 8, y = -14 は特殊解の一つです。
次に、一般解を求めます。
30x+17y=230x + 17y = 2
30×8+17×(14)=230 \times 8 + 17 \times (-14) = 2
辺々引くと、30(x8)+17(y+14)=030(x - 8) + 17(y + 14) = 0
30(x8)=17(y+14)30(x - 8) = -17(y + 14)
30301717 は互いに素なので、x8x - 81717 の倍数、y+14y + 143030 の倍数となります。
したがって、x8=17k,y+14=30kx - 8 = 17k, y + 14 = -30k (kk は整数) と書けます。
x=17k+8,y=30k14x = 17k + 8, y = -30k - 14

3. 最終的な答え

x=17k+8x = 17k + 8
y=30k14y = -30k - 14 (kk は整数)

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