$\sqrt{2k-1}$ が整数となるような正の整数 $k$ を2つ求める問題です。

数論平方根整数の性質方程式
2025/5/23

1. 問題の内容

2k1\sqrt{2k-1} が整数となるような正の整数 kk を2つ求める問題です。

2. 解き方の手順

2k1\sqrt{2k-1} が整数になるということは、2k12k-1 が整数の2乗になるということです。
したがって、2k1=n22k-1 = n^2 となるような整数 nn を見つけます。
ここで、2k12k-1 は奇数であるため、n2n^2 も奇数でなければなりません。 つまり、nn は奇数です。
nn をいくつかの奇数で試してみましょう。
* n=1n=1 のとき、2k1=12=12k-1 = 1^2 = 1 より、2k=22k = 2 なので、k=1k=1
* n=3n=3 のとき、2k1=32=92k-1 = 3^2 = 9 より、2k=102k = 10 なので、k=5k=5
* n=5n=5 のとき、2k1=52=252k-1 = 5^2 = 25 より、2k=262k = 26 なので、k=13k=13
* n=7n=7 のとき、2k1=72=492k-1 = 7^2 = 49 より、2k=502k = 50 なので、k=25k=25
このようにして、条件を満たす kk を見つけることができます。問題文では正の数 kk を2つ求めれば良いので、k=1k=1k=5k=5 が条件を満たします。

3. 最終的な答え

k=1,5k = 1, 5

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