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第1問

1<a<b<c1<a<b<c を満たす整数a,b,cで、(a−1)(b−1)(c−1)(a-1)(b-1)(c-1) が abc−1abc-1 の約数となるものをすべて求めよ。
ステップ 2/6: 大きさの評価でa≤4
a≥5 ⟹ 2(a−1)(b−1)(c−1)>abc>abc−1 ⟹ a≤4a\ge5\ \Longrightarrow\ 2(a-1)(b-1)(c-1)>abc>abc-1\ \Longrightarrow\ a\le4
詳しい解説

a≥5ならb≥a+1,c≥a+2である。(a−1)(b−1)(c−1)とabcの比は少なくとも(4/5)(5/6)(6/7)=4/7>1/2。従って積の2倍はabcを超え、正整数qは1しかない。しかしq=1は次で不可能。よってa≤4(同値に、この範囲で商は2以上になれない)。