福田の1.5倍速演習〜合格する重要問題038〜京都大学2017年度理系第3問〜三角関数と自然数解 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の1.5倍速演習〜合格する重要問題038〜京都大学2017年度理系第3問〜三角関数と自然数解

問題文全文(内容文):
$p,q$を自然数,$\alpha,\beta$を
$\tan\alpha=\frac{1}{p}$,$\tan\beta=\frac{1}{q}$
を満たす実数とする。このとき、
$\tan(\alpha+2\beta)=2$
を満たすp,qの組(p,q)を全て求めよ。

2017京都大学理系過去問
単元: #数A#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#整数の性質#三角関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#京都大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$p,q$を自然数,$\alpha,\beta$を
$\tan\alpha=\frac{1}{p}$,$\tan\beta=\frac{1}{q}$
を満たす実数とする。このとき、
$\tan(\alpha+2\beta)=2$
を満たすp,qの組(p,q)を全て求めよ。

2017京都大学理系過去問
投稿日:2022.12.23

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x=?
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$x,y$を②の整数解とすると$5^5x$は$5^5$の倍数であり、$2^5$で割ったときの余りは1となる。
よって(2)により、$5^5x-{625}^2$は$5^5$でも$2^5$割り切れる。$5^5$と$2^5$は互いに素なので、$5^5x-{625}^2$は$5^5\cdot2^5$の倍数である。このことから、②の整数解のうち、$x$が3桁の正の整数で最小になるのは、$x=$サシス, $y=$セソタチツであることがわかる。
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