Arithmetic · real student question

เศษส่วน 2/3, 5/8, 8/13, 11/18, ... เรียงตามแบบรูปที่แน่นอน พจน์หนึ่งในลำดับต่อมาคือ X/253 และอีกพจน์หนึ่งคือ 1499/Y จงหาตัวหารร่วมมากของ X และ Y

Question

เศษส่วน

23, 58, 813, 1118, , X253, , 1499Y\frac{2}{3},\ \frac{5}{8},\ \frac{8}{13},\ \frac{11}{18},\ \ldots,\ \frac{X}{253},\ \ldots,\ \frac{1499}{Y}

เรียงตามแบบรูปที่แน่นอน จงหาตัวหารร่วมมากของ XX และ YY

Step-by-step solution

  1. มองตัวเศษกับตัวส่วนเป็นลำดับสองลำดับที่แยกจากกัน ทั้งสองไม่เกี่ยวข้องกัน จึงบรรยายแยกกันได้ ตัวเศษ 2,5,8,11,2,5,8,11,\dots เพิ่มขึ้นครั้งละ 33 ส่วนตัวส่วน 3,8,13,18,3,8,13,18,\dots เพิ่มขึ้นครั้งละ 55 ทั้งคู่เป็นลำดับเลขคณิต

  2. เขียนสูตรพจน์ที่ nn ของแต่ละลำดับ ใช้ พจน์แรก+d(n1)\text{พจน์แรก}+d(n-1)

    ตัวเศษ=2+3(n1)=3n1,ตัวส่วน=3+5(n1)=5n2\text{ตัวเศษ}=2+3(n-1)=3n-1,\qquad \text{ตัวส่วน}=3+5(n-1)=5n-2

    ลองตรวจที่ n=4n=4: 3(4)1=113(4)-1=11 และ 5(4)2=185(4)-2=18 ตรงกับ 1118\tfrac{11}{18}

  3. หาพจน์ที่มีตัวส่วนเป็น 253 แก้ 5n2=2535n-2=253 ได้ n=51n=51 ซึ่งเป็นจำนวนเต็ม พจน์นี้จึงอยู่ในแบบรูปจริง ตัวเศษของมันคือ

    X=3(51)1=152X=3(51)-1=152

  4. หาพจน์ที่มีตัวเศษเป็น 1499 แก้ 3n1=14993n-1=1499 ได้ n=500n=500 ซึ่งเป็นจำนวนเต็มอีกเช่นกัน ตัวส่วนของมันคือ

    Y=5(500)2=2498Y=5(500)-2=2498

  5. แยกตัวประกอบทั้งสองจำนวนก่อนหา ห.ร.ม. การเดาไม่ปลอดภัยเมื่อเจอจำนวนสี่หลัก

    152=23×19,2498=2×1249152=2^3\times 19,\qquad 2498=2\times 1249

    และ 12491249 เป็นจำนวนเฉพาะ (หารด้วยจำนวนเฉพาะใด ๆ ที่ไม่เกิน 3535 ไม่ลงตัวเลย)

  6. หยิบส่วนที่ร่วมกัน จำนวนเฉพาะที่ใช้ร่วมกันมีเพียง 22 ซึ่งปรากฏหนึ่งครั้งใน 24982498 ดังนั้น

    gcd(152,2498)=2\gcd(152,\,2498)=2

    ขั้นตอนวิธียุคลิดให้ผลตรงกัน: 2498=16152+662498=16\cdot152+66, 152=266+20152=2\cdot66+20, 66=320+666=3\cdot20+6, 20=36+220=3\cdot6+2, 6=32+06=3\cdot2+0

Answer

X=152,Y=2498,gcd(X,Y)=2X=152,\quad Y=2498,\quad \gcd(X,Y)=2

Need to solve a different problem like this? Open the solver →