整数 x, y, z が x² + y² = 22 を満たすとき、x と y の性質について考察する問題です。特に、(1) x, y のいずれかが3の倍数であることを示し、(2) x, y のいずれかが4の倍数であることを示す方法について解説します。
(1) x, y のいずれかは3の倍数であることを示す
まず、x² + y² = 22 という式から、x と y はどのような値を取るかを考えます。x と y は整数であり、x² と y² はそれぞれ非負の整数です。x² と y² がどのように組み合わさって22になるかを調べると、いくつかの組み合わせが見つかります。
整数 x, y が以下の条件を満たすとき、それぞれの平方数の和が22になることがわかります。
- x = 1, y = 3 (1² + 3² = 1 + 9 = 10)
- x = 2, y = 4 (2² + 4² = 4 + 16 = 20)
- x = 3, y = 5 (3² + 5² = 9 + 25 = 22)
このように、整数解において x と y のうち、いずれかが3の倍数であることが確認できます。したがって、x と y のいずれかが3の倍数であることは成り立ちます。
(2) x, y のいずれかは4の倍数であることを示す
次に、x, y のいずれかが4の倍数であることを示します。整数解の組み合わせを調べてみましょう。
整数 x, y が次のように表される場合もあります。
- x = 1, y = 4 (1² + 4² = 1 + 16 = 17)
- x = 2, y = 5 (2² + 5² = 4 + 25 = 29)
- x = 3, y = 6 (3² + 6² = 9 + 36 = 45)
このように、整数解において、x または y のいずれかが4の倍数であることが示されます。したがって、x と y のいずれかは4の倍数であることも成り立ちます。
まとめ
整数 x, y, z が x² + y² = 22 を満たす場合、(1) x, y のいずれかは3の倍数であることが示され、(2) x, y のいずれかは4の倍数であることも確認されます。このような問題を解くためには、整数の平方数の性質を理解し、条件に適合する解を探すことが重要です。


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