$3/x + 2/y = 1$ を満たす正の整数の組 $(x, y)$ について、$x - y$ の値が最大となるような $(x, y)$ を求める問題です。

代数学分数方程式整数解不等式
2025/5/25

1. 問題の内容

3/x+2/y=13/x + 2/y = 1 を満たす正の整数の組 (x,y)(x, y) について、xyx - y の値が最大となるような (x,y)(x, y) を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、3/x+2/y=13/x + 2/y = 1 を変形して、yyxx の式で表します。
2/y=13/x2/y = 1 - 3/x
2/y=(x3)/x2/y = (x - 3)/x
y=2x/(x3)y = 2x/(x - 3)
次に、y=2x/(x3)y = 2x/(x - 3) を整数にするような xx を探します。
y=2x/(x3)y = 2x/(x - 3) を変形します。
y=2(x3+3)/(x3)y = 2(x - 3 + 3)/(x - 3)
y=2+6/(x3)y = 2 + 6/(x - 3)
yy が整数となるためには、6/(x3)6/(x - 3) が整数になる必要があります。
したがって、x3x - 366 の約数である必要があります。
xx は正の整数なので、x3x - 3 が取りうる値は 2,1,1,2,3,6-2, -1, 1, 2, 3, 6 です。
それぞれの x3x - 3 の値に対して、xxyy の値を計算します。
* x3=2x - 3 = -2 のとき、x=1x = 1, y=2+6/(2)=23=1y = 2 + 6/(-2) = 2 - 3 = -1. これは y>0y > 0 を満たさないので不適。
* x3=1x - 3 = -1 のとき、x=2x = 2, y=2+6/(1)=26=4y = 2 + 6/(-1) = 2 - 6 = -4. これは y>0y > 0 を満たさないので不適。
* x3=1x - 3 = 1 のとき、x=4x = 4, y=2+6/1=2+6=8y = 2 + 6/1 = 2 + 6 = 8. よって、(x,y)=(4,8)(x, y) = (4, 8) であり、xy=48=4x - y = 4 - 8 = -4.
* x3=2x - 3 = 2 のとき、x=5x = 5, y=2+6/2=2+3=5y = 2 + 6/2 = 2 + 3 = 5. よって、(x,y)=(5,5)(x, y) = (5, 5) であり、xy=55=0x - y = 5 - 5 = 0.
* x3=3x - 3 = 3 のとき、x=6x = 6, y=2+6/3=2+2=4y = 2 + 6/3 = 2 + 2 = 4. よって、(x,y)=(6,4)(x, y) = (6, 4) であり、xy=64=2x - y = 6 - 4 = 2.
* x3=6x - 3 = 6 のとき、x=9x = 9, y=2+6/6=2+1=3y = 2 + 6/6 = 2 + 1 = 3. よって、(x,y)=(9,3)(x, y) = (9, 3) であり、xy=93=6x - y = 9 - 3 = 6.
xyx - y の値が最大となるのは (x,y)=(9,3)(x, y) = (9, 3) のときで、xy=6x - y = 6 です。

3. 最終的な答え

(9, 3)

「代数学」の関連問題

## 問題の内容

行列行列の積ベクトル
2025/5/25

与えられた2次関数 $y = -x^2 + 2ax + 1$ の、$0 \le x \le 2$ の範囲における最大値と最小値を、$a$ の値によって場合分けして求める問題です。

二次関数最大値最小値平方完成場合分け
2025/5/25

問題は、実数 $x, y$ と自然数 $m, n$ が与えられたとき、条件「$x = 3$ かつ $y = 4$」の否定を求めるものです。

論理命題否定
2025/5/25

画像の17番と18番にある計算問題を解きます。

指数法則分配法則多項式の計算
2025/5/25

与えられた行列の計算問題を解きます。具体的には、以下の問題を解きます。 9. (3 - 2)(4 1) 10. (2/4)(-1 3) 11. (2/4)(2 1 0) 12. (2 -1 3)(3...

行列行列の計算スカラー倍行列の積
2025/5/25

$a, b$ は有理数とする。$a + b\sqrt{2} = 0$ のとき、$a = b = 0$ である。この性質を用いて、$(1 + \sqrt{2})x + (-2 + 3\sqrt{2})y...

連立方程式有理数方程式の解
2025/5/25

画像にある多項式の計算問題は以下の4つです。 (1) $(2x-1)+3(x+5)$ (2) $(2x^2+x+1)+2(x^2+5x-6)$ (3) $2(x^2-7x+8)-(x^2+2x-3)$...

多項式計算
2025/5/25

数列 $\{a_n\}$ が与えられており、その一般項を求める問題です。初期条件は $a_1 = 2$ であり、漸化式は $a_{n+1} = a_n + 4n + 3$ で定義されています。

数列漸化式一般項階差数列
2025/5/25

与えられた条件が、他の条件に対する必要条件、十分条件、必要十分条件、またはどれでもないかを判断する問題です。 (1) $x > 0$ は $x \ge 0$ のための? (2) $x = 0$ は $...

条件必要条件十分条件必要十分条件不等式方程式
2025/5/25

画像にある多項式の計算問題のうち、問題15の(1)から(4)を解きます。 (1) $(x-5) + (3x+2)$ (2) $(x+3) - (-4x+5)$ (3) $(x^2 + 4x - 5) ...

多項式計算展開同類項
2025/5/25