次の図形の問題を教えてください!
m , n ( m <n ) を自然 数とし、a = n^2-m^2、b=2mn、c = n^2+m^2とおく。3 辺の長さがa , b , c である三角形の内接 円の半径をrとし、その三角形の 面積をSとする 。
( 1 ) a^2+b^2=c^2を示せ 。
( 2 ) rをm , nを用いて表せ 。
( 3 ) rが素数のときに , sをrを用いて表せ 。
( 4 ) r素数のときに、sが6で割り切れることを示せ 。
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No.2
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必要と思われる知識
a^2+b^2=c^2 ならば c を斜辺とする直角三角形で面積S=ab/2
三角形の面積 S は内接円の半径 r を使うと、S=r(a+b+c)/2
素数 q が自然数 s,t の積となっているのであれば(q=st)、(s,t)=(1,q) または (q,1)
6で割り切れるとは「2で割り切れる」かつ「3で割り切れる」
(1)
式変形して示す(n,mの式として)
(2)
直角三角形の面積の式=rを使った面積の式 から r= に変形する(n,mの式として)
(3)
(2)で求めた式でrが素数だから、n,mに条件がつき、n,mがrの式として表せる
n,mがrの式であらわせたら、Sもrの式で表せる
(二つの場合がありそう)
(4)
(3)の二つの場合は共に3つのrの式の積になっている
3つのrの式のどれかは2の倍数となることとどれかは3の倍数となることを示せば6で割り切れることが示される
(参考:連続する3つの自然数の積は6で割り切れることの証明、自然数の2乗を3で割ったときの余りは2にならないことの証明)
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