質問<383>2000/12/28
from=ヤマモトケンタロウ
「空間図形」


先生、質問がございます。

愚生、財務を生業としておりますが、
金利計算の途中で躓いております。

もしご存知でしたらぜひぜひ
教えて下さい。

■条件① : 0.26 X+0.16 Y+0.37 Z=0
■条件② :  -32≦X≦14    -85≦Y≦120   -28≦Z≦2

これらをみたす平面ってどんな形になるのでしょうか?
かつ、その中から格子点をピックアップするには
どうすればよいのでしょうか?

受験勉強から遠ざかってはや~年。恥ずかしながらさっぱり分かりません。

愚生に御教授してください。
本日16時前に御回答いただければ幸いです。


お返事2000/12/28
from=武田



Zの値を-28から2まで変化させて、
そのときの0.26x+0.16y=-0.37zの整数組(x、y)
を見つけだす方法で求める。
100倍して、
26x+16y=-37z

①z=2のとき、26x+16y=-74
 不定方程式を解くのに、簡単な答1つを求めて、x=-1,y=-3
 26(x+1)+16(y+3)=0
 26(x+1)=-16(y+3)
 13(x+1)=-8(y+3)
 {x+1=-8k  {x=-8k-1
 {y+3=13k  {y=13k-3
 -32≦X≦14より、-32≦-8k-1≦14
 -31≦-8k≦15
 約3.8≧k≧約1.8より、k=2,3
  k=2のとき、x=-17、y=23、z=2
  k=3のとき、x=-25、y=36、z=2
②z=1のとき、26x+16y=-37
 2(13x+8y)=-37
 37は奇数だから、2の倍数でないので、整数x、yは存在しない。
③z=0のとき、26x+16y=0
 16y=-26x
 8y=-13x
 {x=8k
 {y=-13k
 -32≦X≦14より、-32≦8k≦14
 -4≦k≦1.75より、k=-4、-3、-2、-1、0、1
  k=-4のとき、x=-32、y=52、z=0
  k=-3のとき、x=-24、y=39、z=0
  k=-2のとき、x=-16、y=26、z=0
  k=-1のとき、x=-8、y=13、z=0
  k=0のとき、x=0、y=0、z=0
  k=1のとき、x=8、y=-13、z=0
④z=-1のとき、26x+16y=37
 2(13x+8y)=37
 37は奇数だから、2の倍数でないので、整数x、yは存在しない。
⑤z=-2のとき、26x+16y=74
 13x+8y=37
 不定方程式を解くのに、簡単な答1つを求めて、x=1,y=3
 13(x-1)+8(y-3)=0
 13(x-1)=-8(y-3)
 {x-1=-8k  {x=-8k+1
 {y-3=13k  {y=13k+3
 -32≦X≦14より、-32≦-8k+1≦14
 -33≦-8k≦13
 約4.1≧k≧約-1.6より、k=-1、0、1、2、3、4
  k=4のとき、x=-31、y=55、z=-2
  k=3のとき、x=-23、y=42、z=-2
  k=2のとき、x=-15、y=29、z=-2
  k=1のとき、x=-7、y=16、z=-2
  k=0のとき、x=1、y=3、z=-2
  k=-1のとき、x=9、y=-10、z=-2
⑥z=-3のとき、26x+16y=37・3
 2(13x+8y)=37・3
 37・3は奇数だから、2の倍数でないので、
 整数x、yは存在しない。
 以下、zが奇数のときは、整数x、yは存在しないから、計算省略。
⑦z=-4のとき、
 26x+16y=-37(-4)
 13x+8y=74
 x=2、y=6
 13(x-2)=-8(y-6)
 {x-2=-8k  {x=-8k+2
 {y-6=13k  {y=13k+6
 -32≦X≦14より、-32≦-8k+2≦14
 -34≦-8k≦12
 4.25≧k≧-1.5より、k=-1、0、1、2、3、4
  k=4のとき、x=-30、y=58、z=-4
  k=3のとき、x=-22、y=45、z=-4
  k=2のとき、x=-14、y=32、z=-4
  k=1のとき、x=-6、y=19、z=-4
  k=0のとき、x=2、y=6、z=-4
  k=-1のとき、x=10、y=-7、z=-4
⑧z=-6のとき、
 26x+16y=-37(-6)
 13x+8y=111
 x=3、y=9
 13(x-3)=-8(y-9)
 {x-3=-8k  {x=-8k+3
 {y-9=13k  {y=13k+9
 -32≦X≦14より、-32≦-8k+3≦14
 -35≦-8k≦11
 約4.3≧k≧約-1.3より、k=-1、0、1、2、3、4
  k=4のとき、x=-29、y=61、z=-6
  k=3のとき、x=-21、y=48、z=-6
  k=2のとき、x=-13、y=35、z=-6
  k=1のとき、x=-5、y=22、z=-6
  k=0のとき、x=3、y=9、z=-6
  k=-1のとき、x=11、y=-4、z=-6
⑨z=-8のとき、
 26x+16y=-37(-8)
 13x+8y=148
 x=4、y=12
 13(x-4)=-8(y-12)
 {x-4=-8k   {x=-8k+4
 {y-12=13k  {y=13k+12
 -32≦X≦14より、-32≦-8k+4≦14
 -36≦-8k≦10
 4.5≧k≧-1.25より、k=-1、0、1、2、3、4
  k=4のとき、x=-28、y=64、z=-8
  k=3のとき、x=-20、y=51、z=-8
  k=2のとき、x=-12、y=38、z=-8
  k=1のとき、x=-4、y=25、z=-8
  k=0のとき、x=4、y=12、z=-8
  k=-1のとき、x=12、y=-1、z=-8
⑩z=-10のとき、
 26x+16y=-37(-10)
 13x+8y=185
 x=5、y=15
 13(x-5)=-8(y-15)
 {x-5=-8k   {x=-8k+5
 {y-15=13k  {y=13k+15
 -32≦X≦14より、-32≦-8k+5≦14
 -37≦-8k≦9
 約4.6≧k≧約-1.1より、k=-1、0、1、2、3、4
  k=4のとき、x=-27、y=67、z=-10
  k=3のとき、x=-19、y=54、z=-10
  k=2のとき、x=-11、y=41、z=-10
  k=1のとき、x=-3、y=28、z=-10
  k=0のとき、x=5、y=15、z=-10
  k=-1のとき、x=13、y=2、z=-10⑪z=-12のとき、
 26x+16y=-37(-12)
 13x+8y=222
 x=6、y=18
 13(x-6)=-8(y-18)
 {x-6=-8k   {x=-8k+6
 {y-18=13k  {y=13k+18
 -32≦X≦14より、-32≦-8k+6≦14
 -38≦-8k≦8
 約4.7≧k≧-1より、k=-1、0、1、2、3、4
  k=4のとき、x=-26、y=70、z=-12
  k=3のとき、x=-18、y=57、z=-12
  k=2のとき、x=-10、y=44、z=-12
  k=1のとき、x=-2、y=31、z=-12
  k=0のとき、x=6、y=18、z=-12
  k=-1のとき、x=14、y=5、z=-12
⑫z=-14のとき、
 26x+16y=-37(-14)
 13x+8y=259
 x=7、y=21
 13(x-7)=-8(y-21)
 {x-7=-8k   {x=-8k+7
 {y-21=13k  {y=13k+21
 -32≦X≦14より、-32≦-8k+7≦14
 -39≦-8k≦7
 約4.8≧k≧約-0.8より、k=0、1、2、3、4
  k=4のとき、x=-25、y=73、z=-14
  k=3のとき、x=-17、y=60、z=-14
  k=2のとき、x=-9、y=47、z=-14
  k=1のとき、x=-1、y=34、z=-14
  k=0のとき、x=7、y=21、z=-14
⑬z=-16のとき、
 26x+16y=-37(-16)
 13x+8y=296
 x=8、y=24
 13(x-8)=-8(y-24)
 {x-8=-8k   {x=-8k+8
 {y-24=13k  {y=13k+24
 -32≦X≦14より、-32≦-8k+8≦14
 -40≦-8k≦6
 5≧k≧約-0.7より、k=0、1、2、3、4、5
  k=5のとき、x=-32、y=89、z=-16
  k=4のとき、x=-24、y=76、z=-16
  k=3のとき、x=-16、y=63、z=-16
  k=2のとき、x=-8、y=50、z=-16
  k=1のとき、x=0、y=37、z=-16
  k=0のとき、x=8、y=24、z=-16
以下、まだまだ計算が続くので、くたびれたのでこの辺にします。
⑭z=-18のとき、
⑮z=-20のとき、
⑯z=-22のとき、
⑰z=-24のとき、
⑱z=-26のとき、
⑲z=-28のとき、
同様にすれば格子点はたくさん求められます。