与えられた一次不定方程式 $95x + 28y = 3$ の整数解を求める問題です。

数論一次不定方程式ユークリッドの互除法整数解
2025/3/7

1. 問題の内容

与えられた一次不定方程式 95x+28y=395x + 28y = 3 の整数解を求める問題です。

2. 解き方の手順

この一次不定方程式を解くために、まずユークリッドの互除法を用いて 95952828 の最大公約数を求めます。
95=283+1195 = 28 \cdot 3 + 11
28=112+628 = 11 \cdot 2 + 6
11=61+511 = 6 \cdot 1 + 5
6=51+16 = 5 \cdot 1 + 1
5=15+05 = 1 \cdot 5 + 0
よって、95952828 の最大公約数は 11 です。
次に、上記の式を逆にたどって、95x+28y=195x + 28y = 1 の整数解を求めます。
1=6511 = 6 - 5 \cdot 1
1=6(1161)1=621111 = 6 - (11 - 6 \cdot 1) \cdot 1 = 6 \cdot 2 - 11 \cdot 1
1=(28112)2111=2821151 = (28 - 11 \cdot 2) \cdot 2 - 11 \cdot 1 = 28 \cdot 2 - 11 \cdot 5
1=282(95283)5=28179551 = 28 \cdot 2 - (95 - 28 \cdot 3) \cdot 5 = 28 \cdot 17 - 95 \cdot 5
したがって、95(5)+28(17)=195 \cdot (-5) + 28 \cdot (17) = 1 となります。
与えられた方程式は 95x+28y=395x + 28y = 3 なので、両辺を 33 倍します。
95(15)+28(51)=395 \cdot (-15) + 28 \cdot (51) = 3
したがって、x=15x = -15y=51y = 51 は特殊解の一つです。
一般解は、95x+28y=395x + 28y = 3 を満たす整数 xxyy について、
95(x+15)+28(y51)=095(x + 15) + 28(y - 51) = 0
95(x+15)=28(y51)95(x + 15) = -28(y - 51)
95952828 は互いに素なので、x+15x + 152828 の倍数であり、y51y - 5195-95 の倍数です。したがって、kk を整数として、
x+15=28kx + 15 = 28k
y51=95ky - 51 = -95k
と表すことができます。
したがって、x=28k15x = 28k - 15y=95k+51y = -95k + 51 が一般解となります。

3. 最終的な答え

x=28k15x = 28k - 15
y=95k+51y = -95k + 51
kk は整数)

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