問題5312・・・やどかりさんのブログ
http://blogs.yahoo.co.jp/oka_yadokary/31278334.html より Orz〜
√(n2+k) が自然数になるような、自然数nの個数を f(k) で表すことにします。
例えば、√(n2+15) は n=1,7 のときのみ自然数になりますので、f(15)=2 です。
f(k)=8 ,k<1000 の両方を満たす自然数 k=?
該当する k の値は5個あります。
解答
√(n2+k)=m (k,m,n は自然数)とすれば、
n2+k=m2 、k=m2−n2=(m+n)(m−n) だから、
m+n=a ,m−n=b とすれば、 m=(a+b)/2 ,n=(a−b)/2 ,k=ab ,a>b となって、
a,b は積が k である、異なる奇数どうし または 異なる偶数どうしの組の個数が f(k) です。
表現を変えれば、ガウス記号を用いて次のように表されます。
k が奇数のとき、f(k)=[(k の約数の個数)/2] 、
k が偶数で4の倍数でないとき、f(k)=0 、
k が4の倍数のとき、f(k)=[(k/4 の約数の個数)/2] 、
従って、f(k)=8 となるのは、
k が奇数であれば k の約数が、 k が4の倍数であれば、k/4 の約数が 16個または 17個のときです。
以下、p,q,r,s を素数として、約数が 16個または 17個である数は、
pqrs,p3qr,p3q3,p7q,p15,p16 と表されます。
この形で表される 1000未満の奇数は、 33・5・7=945 だけで、
250未満の自然数は、 2・3・5・7=210,23・3・5=120,23・3・7=168,23・33=216 です。
よって、k=945 または k/4=210,120,168,216 、
小さい順に並べれば、k=480,672,840,864,945 です。
[参考] uch*n*anさんによるプログラムでのチェックの結果です。
(n,√(n2+k)) の具体的な値は、
k=480:(2,22),(7,23),(14,26),(19,29),(26,34),(37,43),(58,62),(119,121)
k=672:(2,26),(13,29),(17,31),(22,34),(38,46),(53,59),(82,86),(167,169)
k=840:(1,29),(11,31),(23,37),(29,41),(37,47),(67,73),(103,107),(209,211)
k=864:(6,30),(15,33),(19,35),(30,42),(50,58),(69,75),(106,110),(215,217)
k=945:(4,31),(12,33),(24,39),(48,57),(64,71),(92,97),(156,159),(472,473)
*なるほどなぁ〜☆☆☆
おもしろかったけど...あんまり理論的にゃ解けませんでしたぁ...^^;
わたしの泥臭い方法....
a^2+k=b^2
b^2-a^2=k
(b-a)(b+a)=k<1000
kの因数分解が8種類できればいい...
また...なので...偶*偶 or 奇*奇 しかない...
a^15...16/2=8 だが、2^15>1000
2^a*3^b
2^5…1-4,2-3 にわかれるので…8/4=2
2^5*3^3=864...◯
2^7…1-6,2-5,3-4…8
2^7*3=384...◯
(勘違いしてましたぁ...^^;...Orz〜
2^3...1-2に分かれるので...3^3なら...2*4=8
2^3*3^3=216...◯
2^3*5^3=1000<1000...x)
(そっかぁ...3^3...0-3,1-2 しかなかったわねぇ...^^;
2^3*3*5*7...1-2...2と、2^3/2=4...で8
2^3*3*5*7=840
なのね...^^;...)
2^p*3^q*5^r…
p+1>=3 なので…また…1000/(3*5)=66.6 から…2^6まで…
2^2…2は1-1に分かれるので…8*2=16
16=2*8=4*4
2^2*3^3*5^3=13500…x,
2^3…1-2にわかれるので…8/2=4
2^3*5*3^3
2^4…1-3,2-2 に分かれるので…8は3の倍数でないので無理
2^5…1-4、2-3に分かれるとき…8/4=2…
2^5*3*5=480...◯
実際に確認…1-15, 3-5
2-240, 16-30, 6-80, 48-10, 4-120, 12-20, 12-40, 24-20
2^5*3*7=672...◯ 2^5*3*11=1056…x
2^5*5*7=1120…x
2^6…1-5, 2-4, 3-3…なし
2^7…1-6,2-5,3-4
3^6=729…
2^3=8
16=2*2*4
3^3*5*7=945...◯
ってなしどろもどろな解法でしたぁ...^^;...Orz〜