問題9884・・・ http://d.hatena.ne.jp/Sugaku+Simple-Short-Problems/20141217
より 引用 Orz〜
x^2 - 4x - 1 =0 の大きい方の解をαとするとき、 α^2003以下の最大の整数の1の位を求めよ。 (東京大学・2003年)
解答
・わたしの…
x^2-4x-1=0
(x-2)^2=5
α=2+√5,β=2-√5・・・-1<2-√5<0
(2+√5)^2003+(2-√5)^2003
≡2*(2^2003)
≡2^2004
2-4-8-6-2
so…
≡6 mod 10
(2+√5)^2003+(2-√5)^2003≡6
-1<(2-√5)^2003<0 なので...
けっきょく...
α^2003=(2+√5)^2003≡7 mod 10
ですね ^^
↑
最後勘違いしてましたぁ ^^; Orz…
↓
・鍵コメT様からのもの Orz〜
(2+√5)^n+(2-√5)^n=a[n]として,a[n+2]=4a[n+1]+a[n]. a[0]=2,a[1]=4から,順次求めて,a[2]=18,a[3]=76,a[4]=322,a[5]=1364. a[4]とa[0],a[5]とa[1]の一の位は同じだから, a[n]の一の位は周期4で繰り返され, a[2003]の一の位はa[3]の一の位と同じであり,6.
(2+√5)^2003=a[2003]-(2-√5)^2003であり, 整数a[2003]から「-1と0の間の数」((2-√5)^2003)を引いても, 1未満の正の数だけ増えて,一の位に影響はないので, 求める一の位は6.
*たしかにそうでしたわ ^^;v
・友人からのもの…
a=2+√5 a^n の1の位は4,7,6,1の繰り返しと予想され、これなれば
2003番目は6である
予想の証明
b=2-√5とすると -1<b<0 よって-1<b^(2k+1)<0 0<b^(2k)<1 (A)
解と係数より a+b=4 ab=-1
s^n=a^n+b^n とおく
s^n は対称式だから基本対称式a+b、abの多項式で表されるから整数である。
1の位であるからmod 10でみればよく
計算するとs^1≡4 s^2≡8 s^3≡6 s^4≡2 (mod 10)で
以後はこの繰り返しであることを数学的帰納法で示す
s^(4k)=2 s^(4k+1)=4 s^(4k+2)=8 s^(4k+3)=6 と仮定すれば
例えば s^(4k+5)=s^(4k+3)*s^2-a^2*b^2*s^(4k+1)
≡6*8-4≡8-4=4≡s^(4k+1) でその他も同様にして4つ毎に繰り返されることになる
4、8、6、2、……..とくりかえされる。
よって(A)よりa^n の1の位は4、7、6、1 の繰り返しで、証明できた。
*鍵コメT様のものと同じですね ^^
|