$n$ を自然数とする。「$n^2$ が偶数でないならば、$n$ は偶数でない」ことを証明するために、空欄を埋める問題。

代数学命題対偶数学的証明整数の性質
2025/6/11

1. 問題の内容

nn を自然数とする。「n2n^2 が偶数でないならば、nn は偶数でない」ことを証明するために、空欄を埋める問題。

2. 解き方の手順

与えられた命題は「n2n^2 が偶数でないならば、nn は偶数でない」である。
この命題の対偶は「nn が偶数ならば、n2n^2 は偶数である」である。
したがって、エには「対偶」が入る。
nn が偶数であるとき、nn は整数 kk を用いて n=2kn = 2k と表される。したがって、オには「2」が入る。
このとき、n2=(2k)2=4k2=22k2n^2 = (2k)^2 = 4k^2 = 2 \cdot 2k^2 となる。したがって、カには「4」が入り、キには「2」が入る。
2k22k^2 は整数であるから、n2n^2 は偶数である。
よって、「nn が偶数ならば、n2n^2 は偶数である」は真である。対偶が真であるとき、元の命題も真である。したがって、クには「真」が入る。
エは「対偶」(選択肢③)、クは「真」(選択肢④)である。

3. 最終的な答え

エ:③
オ:2
カ:4
キ:2
ク:④