3つの続いた整数について、最大の整数の平方から最小の整数の平方を引いた差は、中央の整数の4倍に等しくなることを証明する。

代数学整数証明式の展開代数
2025/6/18

1. 問題の内容

3つの続いた整数について、最大の整数の平方から最小の整数の平方を引いた差は、中央の整数の4倍に等しくなることを証明する。

2. 解き方の手順

(1) 3つの続いた整数を、n1n-1, nn, n+1n+1 とおく。ここで、nnは整数である。
(2) 最大の整数は n+1n+1 で、最小の整数は n1n-1 である。したがって、最大の整数の平方から最小の整数の平方を引いた差は、
(n+1)2(n1)2(n+1)^2 - (n-1)^2
となる。
(3) この式を展開すると、
(n2+2n+1)(n22n+1)(n^2 + 2n + 1) - (n^2 - 2n + 1)
となる。
(4) 括弧を外し、整理すると、
n2+2n+1n2+2n1=4nn^2 + 2n + 1 - n^2 + 2n - 1 = 4n
となる。
(5) nn は中央の整数であるため、4n4n は中央の整数の4倍である。
したがって、最大の整数の平方から最小の整数の平方を引いた差は、中央の整数の4倍に等しいことが証明された。

3. 最終的な答え

最大の整数の平方から最小の整数の平方を引いた差は、中央の整数の4倍に等しい。

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