早稲田の整数問題!標準的なレベルなのでいい練習になります【早稲田大学】【数学 入試問題】 - 質問解決D.B.(データベース)

早稲田の整数問題!標準的なレベルなのでいい練習になります【早稲田大学】【数学 入試問題】

問題文全文(内容文):
次の条件を満たす正の整数の組(a,b,n)は?である。
n≧2,bは素数,$a^{2}$=$b^{n}$+225
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問題文全文(内容文):
次の条件を満たす正の整数の組(a,b,n)は?である。
n≧2,bは素数,$a^{2}$=$b^{n}$+225
投稿日:2023.05.17

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\begin{eqnarray}
第4問 (1)5^4=625を2^4で割った時の余りは1に等しい。このことを用いると、不定方程式\\
\\
5^4x-2^4y=1 \ldots①\\
\\
の整数解のうち、xが正の整数で最小になるのはx=\boxed{\ \ ア\ \ },y=\boxed{\ \ イウ\ \ }\\であることがわかる。\\
また、①の整数解のうち、xが2桁の正の整数で最小になるのは\\
x=\boxed{\ \ エオ\ \ }, y=\boxed{\ \ カキク\ \ } である。\\
\\
(2)次に、625^2を5^5で割った時の余りと、2^5で割った時の余りについて考えてみよう。\\
まず、\\
625^2=5^{\boxed{ケ}}\\
であり、またm=\boxed{\ \ イウ\ \ }とすると、625^2=2^{\boxed{ケ}}\ m^2+2^{\boxed{コ}}\ m+1 である。\\
これらにより、625^2を5^5で割った時の余りと、2^5で割った時の余りがわかる。\\
\\
(3)(2)の考察は、不定方程式\\
\\
5^5x-2^5y=1 \ldots②\\
\\
の整数解を調べるために利用できる。x,yを②の整数解とする。\\
5^5xは5^5の倍数であり、2^5で割った時の余りは1となる。よって(2)により、\\
5^5x-625^2は5^5でも2^5でも割り切れる。5^5と2^5は互いに素なので\\
5^5x-625^2は5^5・2^5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=\boxed{\ \ サシス\ \ }, y=\boxed{\ \ セソタチツ\ \ }\\
であることが分かる。\\
\\
(4)11^4を2^4で割った時の余りは1に等しい。不定方程式\\
11^5x-2^5y=1\\
の整数解のうち、xが正の整数で最小になるのは\\
x=\boxed{\ \ テト\ \ }, y=\boxed{\ \ ナニヌネノ\ \ } である。
\end{eqnarray}

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問題文全文(内容文):
$n$は自然数であるとする。
$N=1^n+2^n+3^n+・・・・・・+2024^n$
$N$が8の倍数となる$n$の条件を求めよ。
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