MathLabs

第5問

正整数 a,ba,b に対し、a2+b2a^2+b^2 を a+ba+b で割った商を qq、余りを rr とする。(a,b)(a,b) となるすべての q2+r=1977q^2+r=1977 を求めよ。
ステップ 1/4: 除数と余りを評価する
s=a+b;a2+b2≥s22,r<ss=a+b;\quad a^2+b^2\ge\frac{s^2}{2},\quad r<s
詳しい解説

s=a+bs=a+b とおく。a2+b2=q(a+b)+ra^2+b^2=q(a+b)+r、a2+b2≥s22a^2+b^2\ge\frac{s^2}{2}、r<sr<s より s2/2<(q+1)ss^2/2<(q+1)s、従って s<2q+2s<2q+2 かつ s≤2q+1s\le2q+1 である。また r=1977−q2≥0r=1977-q^2\ge0 から q≤44q\le44 を得る。