3x^2 – y^2 = 2 の整数解についての解説

数学

「3x^2 – y^2 = 2」という方程式の整数解についての質問がよくあります。この問題は、整数解を求めるための方法を理解することで、数式を効率よく解くことができます。この記事では、この方程式の解法と整数解について詳しく解説します。

3x^2 – y^2 = 2 の整数解とは?

「3x^2 – y^2 = 2」という式は、xとyが整数のときに成り立つ解を求める問題です。整数解とは、xとyがそれぞれ整数である場合に、この式を満たす解を指します。まず、この方程式を整理し、整数解が存在するかどうかを調べます。

式を整理すると、左辺の「3x^2 – y^2」が整数になるため、右辺の「2」と等しくなります。この条件を満たす整数xとyを求めることが問題です。

整数解の探索方法

この式を整数解で解く方法の一つは、代入法を使うことです。具体的には、xの値を1, 2, 3,…と代入して、対応するyの値を計算します。これにより、どのような整数の組み合わせが成り立つかを見つけることができます。

例えば、x = 1の場合、式は「3(1)^2 – y^2 = 2」となり、y^2 = 1となります。したがって、y = ±1が解となります。同様に、他の値を試してみることで整数解が得られます。

解の存在を確認する

実際に計算してみると、x = 1, y = 1 または x = 1, y = -1 の解が得られます。このようにして整数解を見つけると、「(1, 1)」が解であることが分かります。

他の整数の組み合わせで解が存在するか確認するためには、さらに代入法を使い、xとyの範囲を広げていく必要があります。最終的に、x = 1, y = 1 が唯一の解であることが確認できます。

まとめ

「3x^2 – y^2 = 2」の整数解について調べた結果、この方程式の整数解は「(1, 1)」だけであることが分かります。このような問題では、代入法を使って手順を踏んで解を探し、最終的な解を確認することが重要です。

また、この問題は整数論や数式の扱い方を理解する上での良い練習となります。計算を繰り返し行い、解のパターンを見つけることが、より効果的な学習につながります。

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