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第2問

a2+bb2−a\frac{a^2+b}{b^2-a} と b2+aa2−b\frac{b^2+a}{a^2-b} がともに整数となる正整数 a,ba,b をすべて求めよ。
ステップ 5/7: a=b+1 の場合
a=b+1:a2+bb2−a=1+4b+2b2−b−1.a=b+1:\quad\frac{a^2+b}{b^2-a}=1+\frac{4b+2}{b^2-b-1}.
詳しい解説

b=1 では分母が負で (2,1) が成り立つ。b が 6 以上では正の分母 b^2-b-1 が余り 4b+2 より大きく、分数は 1 と 2 の間なので整数ではない。