分数係数の多項式が整数値をとる証明(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 分数係数の多項式が整数値をとる証明(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
2 次以下の多項式 $f(x)$ について,$f(0)$,$f(1)$,$f(2)$ がすべて整数ならば,すべての整数 $n$ について $f(n)$ は整数であることを証明せよ.
$f(x)=a\cdot\dfrac{x(x-1)}{2}+bx+c$ とおく($f(x)=px^2+qx+r$ のとき,$a=2p$,$b=p+q$,$c=r$ とすればこの形になる).
\[ f(0)=c,\quad f(1)=b+c,\quad f(2)=a+2b+c \]
であるから $c=f(0)$,$b=f(1)-f(0)$,$a=f(2)-2f(1)+f(0)$ で,$a$,$b$,$c$ はすべて整数である.
整数 $n$ について $\dfrac{n(n-1)}{2}$ は,連続する 2 整数の積 $n(n-1)$ が偶数であることから整数である.
よって $f(n)=a\cdot\dfrac{n(n-1)}{2}+bn+c$ は整数である.
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