問題作成のための問題
当HPがいつもお世話になっているHN「GAI」さんからの出題です。
(平成25年3月10日付け)
異なる4つの正の整数(=自然数)があり、その和は10000という。また、それぞれの4
つの数は、ある正の整数xに対し、
第一の数にある数xを足したもの 、第二の数からある数xを引いたもの
第三の数にある数xを掛けたもの 、第四の数をある数xで割ったもの
がすべて等しくなっているという。
この4つの数が存在できるための、ある数xの候補値を探して下さい。
(答) 当HPがいつもお世話になっているHN「らすかる」さんが考察されました。
(平成25年3月10日付け)
4数を、a、b、c、dとすると、条件から、
a+b+c+d=10000 、a+x=b−x=cx=d/x=t
a、b、c、dを消去すると、 (t−x)+(t+x)+(t/x)+(tx)=10000
整理して、 (x+1)2・t=10000x
t=cxを代入して両辺をxで割ると、 (x+1)2・c=10000
(x+1)2は、10000=24・54の約数だから、x+1は、22・52=100の約数
c=1だと、a+x=cxから、a=0となり、条件を満たさないので、c>1
すなわち、 x+1<100
また、x+1≧2 より、x+1=2、4、5、10、20、25、50 となり、
x=1、3、4、9、19、24、49
c=10000/(x+1)2 から、上の7候補に対して、c=2500、625、400、100、25、16、4
t=cx から、t=2500、1875、1600、900、475、384、196
a=t−x、b=t+x、d=tx から、
(x,t,a,b,c,d)=(1,2500,2499,2501,2500,2500)、(3,1875,1872,1878,625,5625)、
(4,1600,1596,1604,400,6400)、(9,900,891,909,100,8100)、
(19,475,456,494,25,9025)、(24,384,360,408,16,9216)、
(49,196,147,245,4,9604)
(コメント) 大学の入試問題になりそうな...そんな雰囲気ですね!