令和7年3月2日

[流れ星]

  第452数学的な連続応募問題

   <解答募集期間:3月2日~3月30日>

単位分数]

 分子が1の分数を単位分数といい、分数を異なる単位分数の和で表すことを単位分数分解という。

実は、単位分数分解の方法は無限通りあり、証明することも可能です。

後述にある参考を参照ください。

 

単位分数分解の方法は、2通りあります。

1 分解したい分数から、最大の単位分数をひいていく方法

2 不等式によって、分母にあてはまる自然数をしぼっていく方法

 

単位分数分解の方法1

① もとの分数から、それより小さい最大の単位分数をひく。

② その結果が単位分数なら終了。単位分数でないなら、その分数より小さい最大の単位分数をひく。

③ ②を繰り返す。

* 有限回の計算で必ず単位分数が登場する。

例    の単位分数分解

   より小さい最大の単位分数は、  なので、

        ∴ 

  は単位分数のため、分解終了。

 

単位分数分解の方法2

 もとの分数     (x<yとおく。

 

 x にあてはまる可能性のある自然数を求める。

 

  x をそれぞれ代入し、そのときのy の値が自然数(が単位分数)なら終了し、そうでなければその分数について(1)から同じ作業を行っていく。

 

 x にあてはまる可能性のある自然数は、n より大きく、2n より小さい分数となります。

 

ここで、問題です

問題  のように3個の単位分数に分解できます。

 

1を4個の単位分数に分解してください。

 

余力問題 1を5個の異なる単位分数に分解すると。何組になりますか。

紙の上で、解を見つけるには、相当な時間がかかり、途中で諦めました。 

誰か、PCで求めて頂けませんか。

      

参考文献 BLUEBACKS 大学受験で語る数論の世界 清水健一 講談社

 

参考に

単位分数の和

単位分数分解の帰納法

 

 

追加問題(出題者は「ジョーカー」) 新作シリーズ11,12問目

 今回で終了です。

問題1

 

問題2

 

 

 

 

皆さん、問題や質問に答えてください一部でも構いませんから, 解答とペンネームを添えて, メールで送ってください。待っています。