2つの続いた奇数のそれぞれの2乗の和に6を加えた数が8の倍数になることを証明する問題です。証明の空欄(ア)、(イ)、(ウ)を埋める必要があります。

代数学整数の性質証明代数式展開
2025/6/25

1. 問題の内容

2つの続いた奇数のそれぞれの2乗の和に6を加えた数が8の倍数になることを証明する問題です。証明の空欄(ア)、(イ)、(ウ)を埋める必要があります。

2. 解き方の手順

まず、2つの続いた奇数を整数nを使って表します。小さい方の奇数を 2n+12n+1 とすると、もう一方の奇数は 2n+32n+3 と表せます。
次に、それぞれの奇数の2乗の和に6を加えた式を作ります。
(2n+1)2+(2n+3)2+6(2n+1)^2 + (2n+3)^2 + 6
この式を展開し、整理します。
4n2+4n+1+4n2+12n+9+64n^2 + 4n + 1 + 4n^2 + 12n + 9 + 6
=8n2+16n+16= 8n^2 + 16n + 16
=8(n2+2n+2)= 8(n^2 + 2n + 2)
ここで、n2+2n+2n^2 + 2n + 2 は整数なので、この式全体は8の倍数であることがわかります。
(ア): 2n+12n+1
(イ): 2n+32n+3
(ウ): n2+2n+2n^2+2n+2

3. 最終的な答え

(ア) 2n+12n+1
(イ) 2n+32n+3
(ウ) n2+2n+2n^2+2n+2

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