問題7169・・・やどかりさんのブログ
http://blogs.yahoo.co.jp/oka_yadokary/34144491.html より Orz〜
自然数 a,b,c について、b+c+1 が a の倍数 ,c+a+1 が b の倍数 ,a+b+1 が c の倍数 ,
a<b<c のすべてが成り立つような組(a,b,c)は何通り?
また、そのすべての組み合わせの中で、c の最大値は?
解答
M=a+b+c+1 とすれば、Mは a,b,c の公倍数で、c<M<3c だから M=2c 、c=M/2 です。
よって、M/2=a+b+1 となります。
a=M/x ,b=M/y とすれば、x,y も自然数で、
1≦a<b<c より M/M≦M/x<M/y<M/2 、1/M≦1/x<1/y<1/2 、M≧x>y>2 です。
また、M/2=a+b+1 より M/2=M/x+M/y+1 、1/2=1/x+1/y+1/M です。
1/2=1/x+1/y+1/M<3/y だから 1/6<1/y 、6>y 、y=3,4,5 です。
y=3 のとき、M≧x>3 で、
1/2=1/x+1/3+1/M 、1/6=1/x+1/M 、Mx=6M+6x 、(M−6)(x−6)=36 だから、
(M−6,x−6)=(36,1),(18,2),(12,3),(9,4),(6,6) 、
(M,x)=(42,7),(24,8),(18,9),(15,10),(12,12) 、
(a,b,c)=(M/x,M/3,M/2)=(6,14,21),(3,8,12),(2,6,9),(3/2,5,7/2),(1,4,6) 、
y=4 のとき、M≧x>4 で、
1/2=1/x+1/4+1/M 、1/4=1/x+1/M 、Mx=4M+4x 、(M−4)(x−4)=16 だから、
(M−4,x−4)=(16,1),(8,2),(4,4) 、(M,x)=(20,5),(12,6),(8,8) 、
(a,b,c)=(M/x,M/4,M/2)=(4,5,10),(2,3,6),(1,2,4) 、
y=5 のとき、M≧x>5 で、
1/2=1/x+1/5+1/M 、3/10=1/x+1/M 、Mx=(10/3)M+(10/3)x 、(M−10/3)(x−10/3)=100/9 、
(3M−10)(3x−10)=100 で、3M−10≧3x−10≧8 だから、
(3M−10,3x−10)=(10,10) ですが、このとき(M,x)は自然数の組になりません。
自然数の組(a,b,c)をまとめると、
(6,14,21),(3,8,12),(2,6,9),(1,4,6),(4,5,10),(2,3,6),(1,2,4) の
7組で、この中で c の最大値は 21 です。
*これは気付けず…沈没…^^;
a+b+c+1=abc のときは…
1/6+1/2+1/3+1/6=1+1/6
1/12+1/8+1/6+1/24=10/24 から...
a=1,b=2,c=4
あと右辺がいずれかの2数に公約数がある場合を考えればいいと思ったのだけれど…上手い方法思いつけないまま…^^;
0<x<y<z, y+z+1=mx, x+y+1=z or 2z
4<=m で計算し続けるという野暮な方法で…^^;
しかもいつまで計算すればいいのか皆目検討つかず…
(a,b,c)=(x,y,z)=(1,2,4),(1,4,6),(2,3,6),(2,6,9),(3,8,12),(4,5,10),(6,14,21)
までで止めましたぁ…^^;…Orz…
勉強になりますぅ〜m(_ _)m〜v
・友人からのもの…
a<=c-2 b<=c-1 だから
a+b+1<=(c-2)+(c-1)+1=3c-3 だからa+b+1=c or 2c
2cとすれば(a,b,c)=(1,2,3) となり不適で a+b+1=c
このとき c+a+1=2a+b+2 で同じ様にして c+a+1=2b or 3b
これを第一式に入れてaで割り切れることよりa=1,2,3,6 およびa=1,2,4
計算して(a,b,c)=(1,2,4)(2,3,6)(4,5,10)(1,4,6)(2,6,9)(3,8,12)(6,14,21) の7つ
cの最大は21