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■45895 / inTopicNo.1)  最大公約数
  
□投稿者/ pon 一般人(4回)-(2014/06/08(Sun) 00:51:14)
    5つの自然数のうちのどの2つの数をとっても、
    その差がそれらの2つの数の最大公約数になっているような
    5つの数を求めよ。

    この問題について
    1. 答に1680 1692 1694 1695 1696とあるのですが、
    こんな大きな数をどうやって見つけたのか
    2. もっと小さい答を見つけたい
    の2点について教えていただけないでしょうか。
    よろしくお願いします。
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■45898 / inTopicNo.2)  Re[1]: 最大公約数
□投稿者/ らすかる 付き人(83回)-(2014/06/08(Sun) 12:54:03)
    2数ならばnとn+1で条件を満たします。
    これにn+2を追加する場合、nとn+2の最大公約数が2であればよいので
    nが偶数ならば条件を満たします。
    つまりn=2mとして2mと2m+1と2m+2です。
    これに2m+3を追加することはできませんので、追加するならば2m+4です。
    この場合、2mと2m+4の関係が条件を満たすためにはmが偶数であればよく、
    2m+1と2m+4の関係が条件を満たすためには2m+1が3の倍数であれば大丈夫です。
    つまりm=6p+4とすれば条件を満たし、
    代入して12p+8,12p+9,12p+10,12p+12となります。
    これに追加できるものを考えると、
    12p+13,12p+16,12p+19,…は12p+10との関係が条件を満たさず不適
    12p+14,12p+17,12p+20,…は12p+8との関係が条件を満たさず不適
    なので12p+15,12p+18,12p+21,…のどれかになります。
    しかし12p+15,12p+21,12p+27,…は12p+9との関係が条件を満たしませんので
    残り12p+18,12p+24,12p+30,…に絞れます。
    12p+18は12p+10との関係が条件を満たさず不適
    12p+24は条件を満たすことができそうです。
    条件を満たすためには、12p+24が16,15,14,12で割り切れれば良く、
    この条件を満たすpは140q+138なので、代入して
    1680q+1664,1680q+1665,1680q+1666,1680q+1668,1680q+1680
    q=0とすれば
    1664,1665,1666,1668,1680
    という解が得られます。
    出だしからn,n-1,n-2のように減っていく方に考えると
    1680,1692,1694,1695,1696という(最小でない)解が出てくると思います。
    答えはおそらくこのような考え方で出されたものでしょう。

    さらに先を考えてみると
    12p+18,12p+24,12p+30,…のうち一つ飛ばしの12p+18,12p+30,12p+42,…は
    いずれも12p+10との関係が条件を満たさず不適(4で割り切れない)ですから
    12p+24,12p+36,12p+48,…でないと条件を満たしません。
    12p+24のときに
    12p+24は16,15,14,12で割り切れなければならず1680になったのと同様に
    12p+36だと28,27,26,24で割り切れなければならないので最小19656
    12p+48だと40,39,38,36で割り切れなければならないので最小88920
    ・・・
    以降も多分増え続けますので、大きい方を考えても
    上に書いた1664,1665,1666,1668,1680より小さい解は出てこないと思います。

    しかし逆を考えるとより小さい解が得られます。
    12p+8より小さい方向を上と同様に考えると、最初に条件を満たす可能性があるのは
    12pであり、計算すると360,368,369,370,372の5数が条件を満たします。
    ということはそれぞれを720から引いた348,350,351,352,360も
    条件を満たします。

    最初がn,n+1という考え方をやめると、もっと小さい解が見つかります。
    最初の3数が2差と3差と仮定して残りの2数を追加することで
    36,40,42,45,48
    という解が見つかります。

    この程度の数であればプログラムで総当たりで調べられますので
    確認したところ、これが最小解となっていました。
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■45902 / inTopicNo.3)  Re[2]: 最大公約数
□投稿者/ pon 一般人(5回)-(2014/06/08(Sun) 20:39:33)
    ご丁寧にありがとうございます。
    よく理解できました。
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