出題(2022年5月号掲載分)/応募締切(5月8日)/解答(2022年8月号掲載)

エレガントな解答をもとむ(数学セミナー)| 2022.04.11
 『数学セミナー』のコーナー「エレガントな解答をもとむ」の出題を掲載します.奮ってご応募ください.解答・講評(3ヶ月後)は,本誌にてご確認ください.

(毎月10日頃の掲載予定)

$\def\t#1{\text{#1}}\def\dfrac#1#2{\displaystyle\frac{#1}{#2}}$

出題1

正の整数全体の集合を $\mathbb{N}$ と書く.全単射 $f:\mathbb{N}\longrightarrow\mathbb{N}$ であって,任意の正の整数 $n$ に対して
\begin{align*}
|f(n+1)-f(n)| \in \{6,10,15\}
\end{align*}を満たすものは存在するか.

出題:斎藤新悟

出題2

多項式
\begin{align*}
& z^4+z^3+z^2+z+1,\\
& z^6+z^5+z^4+z^3+z^2+z+1
\end{align*}は有理数の範囲ではこれ以上は因数分解できません.しかし,2 次の無理数まで認めると
\begin{align*}
& z^4+z^3+z^2+z+1\\
&= \left(
z^2+\frac{1+\sqrt5}2z+1
\right)\left(
z^2+\frac{1-\sqrt5}2z+1
\right),\\[5pt]
& z^6+z^5+z^4+z^3+z^2+z+1\\[5pt]
&=\left(
z^3+\frac{1+\sqrt{-7}}2z^2+\frac{-1+\sqrt{-7}}2z-1
\right)\\[5pt]
&\phantom{=}\times\left(
z^3+\frac{1-\sqrt{-7}}2z^2+\frac{-1-\sqrt{-7}}2z-1
\right)
\end{align*}のように因数分解をすることができます.では,次の 16 次多項式
\begin{align*}
&z^{16}+z^{15}+z^{14}+z^{13}+z^{12}+z^{11}+z^{10}+z^{9}\\
&\phantom{=}+z^{8}+z^{7}+z^{6}+z^{5}+z^{4}+z^{3}+z^{2}+z+1
\end{align*}を $\sqrt{17}$ を用いて,それぞれ最高次の係数が 1 の,2 つの 8 次多項式の積に分解してください (その 2 つの 8 次多項式を具体的に求めてください).

出題:渋川元樹

応募規定[解答掲載2022年8月号]

郵送の場合

B5判の用紙をご使用のうえ,解答用紙 1 枚ごとにA:出題の番号(例:5月号出題1),B:住所,氏名(ふりがなも明記,誌上での仮名を希望される方は,こちらに明記),年齢,職業を記入して,下記宛先までお送りください.

〒170-8474 東京都豊島区南大塚3-12-4
日本評論社 数学セミナー〈エレガントな解答をもとむ〉係

メール送信の場合

B5判のサイズで,解答用紙l枚ごとにA:出題の番号(例:5月号出題1),B:住所,氏名(ふりがなも明記,誌上での仮名を希望される方は,こちらに明記),年齢,職業を記入して,下記フォームから PDF ファイルを送信して下さい (ファイルサイズ10MBまで).

解答記載に LaTeX ご利用の方は,テンプレートもご活用下さい.テンプレート利用は任意です.またテンプレートの漢字コードはUTF8です.ファイルが文字化けするときは適宜変換してお使いください.

「エレガントな解答をもとむ」解答投稿フォーム

問題番号  :
氏名    :
確認用メールアドレス(任意):

このアドレスに,投稿確認用のメールをお送りします.
受信確認が不要な方は空欄で構いません.
編集部に届くメールと同内容のものを送信しますので,お送りいただくPDFファイルも添付されます.
メールアドレスは返信用に使うだけで,収集することはありません.

※解答PDFを添付して下さい

投稿フォームが上手く動かないなどの場合は,susemi_elegant@nippyo.co.jp に直接お送り下さい.

注意事項

  • 締切:2022年5月8日
  • 二題に応募されるときは,郵送の場合は解答用紙を,メール送信の場合はファイルを,出題ごとにかえてください.
  • 年齢を忘れずにお書きください.
  • 解答用紙は両面の使用を不可とします.
  • 解答用紙はご返却できません.
  • 問題のご感想も歓迎します.
  • 出題掲載号:数学セミナー2022年5月号
  • 解答・講評は,本誌2022年8月号にてご確認ください.

「エレガントな解答をもとむ」をすべて見る
最新の「エレガントな解答をもとむ」はこちら