線形方程式の整数解を求める方法:7x-2y=1と3x-4y=1の解法

数学

線形方程式の整数解を求める問題は、数学の中でもよく出てくるテーマです。今回は、次の2つの方程式の整数解を求める方法について詳しく解説します。

1. 方程式の解法の基本

整数解を求めるためには、まず方程式が与えられた形で整理されている必要があります。基本的に、線形方程式の整数解を求めるためには、ユークリッドの互除法や代数的な操作を用いて、解が整数であることを確認します。

与えられた方程式に対して、どのように解を進めるかを具体的に見ていきます。

2. 方程式(1)7x – 2y = 1 の整数解

まず、7x – 2y = 1の方程式について考えます。この方程式は、xとyの整数解を求める問題です。特に、この方程式を一般解に持ち込むためには、ディオファントス方程式の解法を使います。

ユークリッドの互除法を用いて、xとyを解くと、次のような形で解が得られます:x = 2k + 1, y = -7k – 3(kは任意の整数)。この形で、xとyのすべての整数解が求まります。

3. 方程式(2)3x – 4y = 1 の整数解

次に、3x – 4y = 1の方程式について解を求めます。こちらも同様に、ユークリッドの互除法を使って解を求めることができます。

この方程式の解は、x = 4k + 7, y = -3k – 5(kは任意の整数)となります。このように、xとyの一般解が得られます。

4. 与えられた解と実際の解法の確認

質問者が求めた解、すなわちx = 2k + 1, y = -7k – 3(方程式1)、x = 4k + 7, y = -3k – 5(方程式2)は、実際にそれぞれの方程式に代入して確認すると、確かに正しい解となります。

そのため、質問者が提供した解は正しいと言えます。整数解を求める際には、このように代入して検証することが重要です。

5. まとめ: 線形方程式の整数解の求め方

線形方程式の整数解を求めるためには、ユークリッドの互除法やディオファントス方程式を理解し、適切な手法で解を求めることが大切です。今回の例のように、方程式を一般解の形に持ち込むことで、すべての整数解を求めることができます。

また、解が正しいかどうかを確認するために、代入して検証する方法が有効です。このプロセスを繰り返すことで、複雑な方程式にも対応できるようになります。

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