問題3983・・・Junko先生のサイト http://www.junko-k.com/collo/collo264.htm より Orz〜
よく知られている問題で、遺言でラクダ17匹を、 3人で 1/2,1/3,1/9 に分けるのですが、
そのままだと分けられなくて、1頭加えることで、うまく分けられるというお話です。
整数の方程式として考えると、
n(ab+bc+ca)=(n-1)abc
の整数解をとくことになると思います。
解は有限個でしょうか?また、必ず2が必要でしょうか?
N=12のとき、a=6,b=4,c=2
N=18のとき、a=9,b=3,c=2
N=20のとき、a=5,b=4,c=2
N=24のとき、a=8,b=3,c=2
解答
・わたしの
ただひたすら計算...^^;...
n(ab+bc+ca)=(n-1)abc
1/a+1/b+1/c=1-1/n
1/a+1/b+1/c+1/n=1
1<a≦b≦c≦n
4/n ≦ 1
n ≧ 4
3/a ≧ 1-1/n ≧ 3/4
3/a ≧ 3/4
a ≦ 4
a=4 のとき…
1/b+1/c=3/4-1/n
2/b ≧ (3n-4)/4n
4 ≦ b ≦ 8n/(3n-4)
4(3n-4) ≦ 8n
4n ≦ 16
n ≦ 4
つまり…
1/4+1/4+1/4+1/4=1
a=3 のとき…
1/b+1/c=2/3-1/n
2/b ≧ (2n-3)/3n
3 ≦ b ≦ 6n/(2n-3) =3+9/(2n-3) ≦ 3+9/5
から…
b=3,4
1/3+1/3+1/c+1/n=1
1/c=1/3-1/n
c=3n/(n-3)=3+9/(2n-3) ≦ 3+9/5
c=3,4
a=b=c=3 は不適にて…
1/n=1-(1/3+1/3+1/4)=1/12
n=12
1/3+1/4+1/c+1/n=1
1/c=5/12-1/n
4 ≦ c=12n/(5n-12)
4(5n-12) ≦ 12n
8n ≦ 48
4 ≦ n ≦ 6
1-(1/3+1/4+1/4)=1/6
つまり…
1/3+1/4+1/4+1/6=1
1-(1/3+1/4+1/5)=23/69…不適
1-(1/3+1/4+1/6)=1/4…上と同じ。
a=2 のとき…
1/b+1/c=1/2-1/n
2/b ≧ (n-2)/2n
2 < b ≦ 4n/(n-2)=4+8/(n-2) ≦ 4+8/2=8
b=3,4,5,6,7,8
1/2+1/3+1/c+1/n=1
1/c+1/n=1/6
2/c ≧ 1/6
c ≦ 12
c=3,4,5,6,7,8,9,10,11,12
1-(1/2+1/3+1/3) < 01-(1/2+1/3+1/4) < 01-(1/2+1/3+1/5) < 01-(1/2+1/3+1/6)=01-(1/2+1/3+1/7)=1/42…◯1-(1/2+1/3+1/8)=1/24…◯1-(1/2+1/3+1/9)=1/18…◯1-(1/2+1/3+1/10)=1/15…◯1-(1/2+1/3+1/11)=5/66…X1-(1/2+1/3+1/12)=1/121-(1/2+1/4+1/4)=01-(1/2+1/4+1/5)=1/20…◯1-(1/2+1/4+1/6)=1/12…◯1-(1/2+1/4+1/7)=3/28…X1-(1/2+1/4+1/8)=1/81-(1/2+1/4+1/9)=5/36…X1-(1/2+1/4+1/10)=3/20…X1-(1/2+1/4+1/11)=7/44…X1-(1/2+1/4+1/12)=1/61-(1/2+1/5+1/5)=1/101-(1/2+1/5+1/6)=2/15…X1-(1/2+1/5+1/7)=1/51-(1/2+1/5+1/8)=7/40…X1-(1/2+1/5+1/9)=17/90…X1-(1/2+1/5+1/10)=3/5…X1-(1/2+1/5+1/11)=23/110…X1-(1/2+1/5+1/12)=13/60…X1-(1/2+1/6+1/6)=1/61-(1/2+1/6+1/7)=4/21…X1-(1/2+1/6+1/8)=5/24…X1-(1/2+1/6+1/9)=2/7…X1-(1/2+1/6+1/8)=5/24…X1-(1/2+1/6+1/9)=2/9…X1-(1/2+1/6+1/10)=7/30…X1-(1/2+1/6+1/11)=8/33…X1-(1/2+1/6+1/12)=1/41-(1/2+1/7+1/7)=3/14…X1-(1/2+1/7+1/8)=13/56…X1-(1/2+1/7+1/9)=31/126…X1-(1/2+1/7+1/10)=9/35…X1-(1/2+1/7+1/11)=31/154…X1-(1/2+1/7+1/12)=23/84…X1-(1/2+1/8+1/8)=1/41-(1/2+1/8+1/9)=19/53…X1-(1/2+1/8+1/10)=11/40…X1-(1/2+1/8+1/11)=25/88…X1-(1/2+1/8+1/12)=7/24…X
後半は…それまでに出てるものがあれば省けそう…
a<b<c<n なら…以上の◯の6個しかない
これは計算でだしたけど…
2進法に関係してる気がする…^^;?
疲れたぁ〜〜〜^^;v
・数学マニアさんのもの Orz〜
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