大小関係を仮定して3つの自然数の組を絞る(A)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 大小関係を仮定して3つの自然数の組を絞る(B) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
$\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}=1$,$x\leqq y\leqq z$ を満たす自然数の組 $(x,\ y,\ z)$ をすべて求めよ.
$x\leqq y\leqq z$ より $\dfrac{1}{x}\geqq\dfrac{1}{y}\geqq\dfrac{1}{z}$ であるから
\[ 1=\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\leqq\frac{3}{x} \qquad x\leqq 3 \]
$x=1$ のときは $\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}=0$ となり不適.よって $x=2,\ 3$
$x=2$ のとき $\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}=\dfrac{1}{2}$ で $2\leqq y\leqq z$.$\dfrac{1}{2}\leqq\dfrac{2}{y}$ より $y\leqq 4$,$\dfrac{1}{z}>0$ より $\dfrac{1}{y}<\dfrac{1}{2}$ であるから $y\geqq 3$.
$y=3$ のとき $z=6$,$y=4$ のとき $z=4$
$x=3$ のとき $\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}=\dfrac{2}{3}$ で $3\leqq y$.$\dfrac{2}{3}\leqq\dfrac{2}{y}$ より $y\leqq 3$ なので $y=3$,$z=3$
よって $(x,y,z)=(2,3,6),\ (2,4,4),\ (3,3,3)$
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