<問題>
n^2+2n+1とn+3の最大公約数になりうる値をすべて求めよ
<解答>
整数a,bに対してa,bの最大公約数をg(a,b)とあらわす。
g(n^2+2n+1,n+3)=g(n+3,4)
4の正の約数は1,2,4であるから、g(n+3,4)として考えうるのも1,2,4である。
例えば、
n+3=5 すなわちn=2のとき、g(5,4)=1
n+3=6 ・・・ g(6,4)=2
n+3=8 ・・・ g(8,4)=4
となり、最大公約数として可能な数は1,2,4の3つの自然数である。
<質問>
「g(n+3,4)として考えうるのも1,2,4である。」
が必要条件であることはわかります。
その後、解答でなにがしたいのかよくわかりません。
なぜ例示しただけで「最大公約数として可能な数は1,2,4の3つの自然数である。」といえるのでしょうか?
よろしくお願いします。
<思ったこと>
必要十分条件なら「g(n+3,4)として考えうるのも1,2,4である」場合、「4の正の約数は1,2,4である」であることを示すことになると思います。
No.5ベストアンサー
- 回答日時:
「…になりうる値をすべて求めよ」という習慣的な言い方は、論理的に正確な表現に言い直せば、
★〔「…になりうる値」を全て含み、【「…になりうる値」ではない値】はひとつも含まない集合〕の要素を列挙せよ。
という問いなんです。さらに、「…になりうる値」というのは、
★ 「…になる例」が少なくともひとつ存在するような値
という意味なんです。
このように読み替えるんだという事は、(言葉遣いの習慣の問題ですから)憶えて戴くしかありません。
で、その答となる集合をAとすると、
(1) <解答>の3行目までで
A ⊂ {1,2,4}
であることが証明できた。
ここまでで、{1,2,4}は「…になりうる値」を全て含んでいるのは確かである。けれども【「…になりうる値」でない値】も混じっているかもしれない。なので(1)の結論を「x∈{1,2,4}はx∈Aの必要条件である」と表すこともできます。
(2)<解答>の続きの部分では、 {1,2,4}の各要素について、それが「…になりうる値」だということを、実際に「…になる例」の存在を示す事で証明した。これで、
{1,2,4} ⊂ A
であることが証明できた。
この部分の証明だけを見ると、1,2,4の他にも「…になりうる値」があるかもしれない。なので、(2)の結論を「x∈{1,2,4}はx∈Aの十分条件である」と表すこともできます。
(3) 以上から、(1)かつ(2) すなわち、
A = {1,2,4}
が証明できたというわけです。これを「x∈{1,2,4}はx∈Aの必要十分条件である」と言っても同じ事ですね。
回答ありがとうございます。
パーフェクトな解説に感謝です。
もう少しでこの問題における必要条件、十分条件の理解をせずにおいておくところでした。
No.4
- 回答日時:
〉必要十分条件なら「g(n+3,4)として考えうるのも1,2,4である」場合、
〉「4の正の約数は1,2,4である」であることを示すことになると思います。
何故必要充分性を吟味するのか不明ですが、
これはp→qの形になっていないですね。2っとも恒真命題です。
素直に考えれば
2数がn+3と4で与えられるならば、最大公約数は 1, 2,4のいずれかである。
が真であることを示すのがこの問題です。
もちろんこの逆はなりたたないです。
No.2
- 回答日時:
>>整数a,bに対してa,bの最大公約数をg(a,b)とあらわす。
>>g(n^2+2n+1,n+3)=g(n+3,4)
>>4の正の約数は1,2,4であるから、g(n+3,4)として考えうるのも1,2,4である。
ここまでで1,2,4以外の最大公約数がないことを示しています。
つまり、g(n+3,4)として考えうるものが存在するとすれば1,2,4であることを示しています
だからあとは存在を示せばよくて、その後存在を例示してるのではないでしょうか。
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