整数問題                                    戻る

 当HPがいつもお世話になっているHN「at」さんからの出題です。
                                      (平成24年5月19日付け)

 高校数学の範囲で解ける問題です。気が向いたら解いてみてください。

[問題]  次の条件を満たすような100個の相異なる正整数の数列 a1、a2、…、a100 が存
     在することを証明せよ。

      (条件) 99以下のすべての正整数 n に対して、an2 + an+12 は平方数である。


































(答) 空舟さんからのコメントです。(平成24年5月20日付け)

 初項が、399で、公比が4/3の等比数列、というのが一番手っ取り早いと思います。


(コメント) 空舟さん、ありがとうございます。検証してみました。

  an=399・(4/3)n-1 、an+1=399・(4/3) より、

    an2 + an+12=3198・(16/9)n-1・(1+16/9)=3198・(16/9)n-1・(25/9)

 は常に平方数である。(う〜む、なるほど!)


 at さんからのコメントです。(平成24年5月21日付け)

 これは明快な解答ですね。このような例があったとは気づきませんでした。一応、別解を
書いておきます。

 次のような漸化式で、an を定義します。

  a1=10

  n>1に対しては、 an-1 が奇数ならば、 an=(an-12−1)/2

              an-1 が偶数ならば、 an=(an-12−4)/4

 このように、an を定義すれば、an は単調増加で、任意の正整数 n に対して、an2 + an+12
は平方数となります。