質問<3406>2006/9/21
from=なおひ
「自然数の問題」


x,y,zをx<y<zなる自然数とする。
(1/x)+(1/y)+(1/z)=(1/2)を満たすx,y,zの組(x,y,z)の中で、
xが最大となる組を全て求めよ。

が、わかりません。ご指導お願いします。

★完全解答希望★

お便り2006/9/24
from=下野哲史


x,y,zをx<y<zなる自然数とする。
(1/x)+(1/y)+(1/z)=(1/2)を満たすx,y,zの組(x,y,z)の中で、
xが最大となる組を全て求めよ。

0<x<y<z より 1/x>1/y>1/z であるから
1/x + 1/y + 1/z = 1/2
1/x + 1/x + 1/x > 1/2
3/x > 1/2
6 > x
よって x=1,2,3,4,5
x=5 のときを考えると
1/5 + 1/y + 1/z = 1/2
1/5 + 1/y + 1/y > 1/2
2/y > 3/10
y < 20/3=6.…
x<y であるから y=6 しかありえない。
ところが
1/5 + 1/6 + 1/z =1/2
1/z = 2/15
であるから、z =15/2 となり不適
x=4 の場合は
1/4 + 1/y + 1/z = 1/2
1/4 + 1/y + 1/y > 1/2
2/y > 1/4
y < 8
y=5,6,7 が考えられる。
以下同様に行えばよい。
y=5 は不適 , y=6 は z=12 で適する
y=7 は不適
以上より (x,y,z)=(4,6,12)


お便り2006/9/24
from=wakky


x,y,zは自然数で、x<y<zより
(1/x)<(1/x)+(1/y)+(1/z)<(3/x)
すなわち
(1/x)<(1/2)<(3/x)
この不等式を解くと
2<x<6
よって、xの取りうる値は、3,4,5のどれかです。
問題は、xが最大となる組なので
①x=5のとき
 (1/5)+(1/y)+(1/z)=1/2
 これを整理して
 (3y-10)(3z-10)=100
 x<y<zを満たす自然数解はない。
②x=4のとき
 同様にして
 (y-4)(z-4)=16
 (y,z)=(5,20),(6,12)
以上から
(x,y,z)=(4,5,20),(4,6,12)