質問<304>2000/8/23
from=Tetsu
「自然数の組」


x^2y^2-x^3+y^3-xy=49をみたす自然数の組(x,y)を求めよ。
すいません、なんども。


お返事2000/8/24
from=武田


2 2 -x3 +y3 -xy=49
x2 (y2 -x)+y(y2 -x)=49
(y2 -x)(x2 +y)=49
2数の積で49となるのは、1×49と7×7のときだから、
3つの連立ができる。
①{y2 -x=1
 {x2 +y=49

②{y2 -x=49
 {x2 +y=1

③{y2 -x=7
 {x2 +y=7

それぞれグラフを書くと、

x、yは自然数なので、第1象限の中の交点より、該当するのは
点Aまたは点Eとなるが、
点Aの可能性について調べてみると、
x=1のとき、青グラフのy=48、赤グラフのy=√2
x=2のとき、青グラフのy=45、赤グラフのy=√3
x=3のとき、青グラフのy=40、赤グラフのy=2
x=4のとき、青グラフのy=33、赤グラフのy=√5
x=5のとき、青グラフのy=24、赤グラフのy=√6
x=6のとき、青グラフのy=13、赤グラフのy=√7
x=7のとき、青グラフのy= 0、赤グラフのy=2√2
xとyが自然数となる交点はないので、点Aは不適当
点Eの可能性について調べてみると、
x=1のとき、青グラフのy= 6、赤グラフのy=2√2
x=2のとき、青グラフのy= 3、赤グラフのy=3
x=3のとき、青グラフのy=-2、赤グラフのy=√10したがって、x=2、y=3のとき
交点E(2,3)が自然数の組となる。……(答)

(追伸)
点E(2,3)を計算で求めてみると、
{y2 -x=7
{x2 +y=7
代入して
(7-x2 2 -x=7
49-14x2 +x4 -x-7=0
4次方程式
x4 -14x2 -x+42=0
組立除法より
1 0 -14  -1  42 |2
  2   4 -20 -42  ̄ ̄ ̄
───────────────────
1 2 -10 -21 | 0
(x-2)(x3 +2x2 -10x-21)=0
∴x=2
代入して、y=3