数学カフェjr.

「知っておいてほしい」又は「ちょっとオモシロイ」初等数学を、高校受験をする又は中高一貫校在学の中学生を中心に、小学生~大人の方に向けてお伝えしていきます。

西暦年数問題~2元3次の不定方程式(2020久留米大附設)

「姉貴、3次の不定方程式ってどう解けばいいの?」
「何次であろうと、整数の絞り込み方の基本は同じだよ。」
「定石のパターンに変形できないんだよなぁ」
「そこを、もっと柔軟に考えなきゃ!まぁ、頑張ってみなちゃいねぇ~」


高校入試においてはちょっと珍しい、“3次”の不定方程式です。

そのため、解の個数を提示することにより、多少なりとも時間短縮が図れるような設定になっています。


【問題】
4m^3+n^2=2020
を満たす正の整数(m,n)の組は2組ある。その2組を求めよ。



弟くんが言っているのは、
因数分解した式=整数」
の形にもっていけないタイプの不定方程式だ、ということですね。

その定石の解き方を、柔軟に応用して考えてみましょう。



【解説】
“定石の形”には変形できないので、
4(505-m^3)=n^2
と変形します。

これより、
「1≦m^3<505」
となる必要があるので、
「1≦m≦7」
とわかります。

後は、
500-m^3が平方数」
となる場合を2通り探せばいいですね。

∴(m,n)=(4,42),(6,34)