1. 問題の内容
を自然数とするとき、 が自然数となる は全部でいくつあるか。
2. 解き方の手順
が自然数になるということは、 が平方数(自然数の二乗)になるということです。
また、 は自然数なので、 は より小さい数である必要があります。
とおきます。ここで、 は自然数です。
は自然数なので、 は偶数でなければなりません。
つまり、 が偶数である必要があります。
が偶数であるためには、 自身が偶数でなければなりません。
なぜなら、奇数の二乗は奇数になるからです。
したがって、 は偶数である必要があります。
また、 より、, である必要があります。
また、 でなければならないので、 は のいずれかです。
は偶数なので、 は のいずれかです。
それぞれの場合について、 を計算します。
のとき、
のとき、
のとき、
のとき、
のとき、 これは自然数ではないので除く。
したがって、 は の4つの値を取ります。
3. 最終的な答え
4つ