久留米大学附設高等学校2020年数学第1問(5)(解答・解説)
mもnも1以上の整数となります。
まず、条件の厳しいmの上限チェックを行います。
m3は2020/4=505未満の整数となります。
8×8×8(=512)>505>7×7×7(=343)だから、mは7以下の整数となります。
n2=2020−4m3=4×(505−m3)となります。 ←分配法則の逆を利用しました。
n2も4(=2×2)も平方数だから、505−m3が平方数となるものを探せばいいですね。
505−1×1×1=504×
505−2×2×2=497×
505−3×3×3=478×
505−4×4×4=441=21×21〇(n=2×21=42)
505−5×5×5=380×
505−6×6×6=289=17×17〇(n=2×17=34) ←問題文に答えが2組と明記されているから、この時点で作業を終了してもよいでしょう。
505−7×7×7=162×
したがって、(m,n)=(4,42)、(6,34)となります。
なお、平方数を3で割った余りは0か1となるから、mが3で割ると2余るものについては計算するまでもありませんが、この問題ではそこまでする必要はないでしょう。