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比例式の問題を教えてください(訂正版)

No.88660の質問が間違っていました。 もう一度訂正したものを書きます。 問題: a、b、c、dは自然数で、aとbは互いに素とする。 a/b=c/dならば、    c=ka、d=kbとなるような自然数kが存在することを示せ。 これならどうでしょうか。

質問者が選んだベストアンサー

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  • stomachman
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回答No.6

a/bが既約分数であるという条件が付きました。これなら自明でしょう。 でも念のためにじっくりやってみましょうね。 a/bが既約分数とはつまり  (1) a, bを共に割り切る1より大きい自然数はない。 (m/n)を既約の正の有理数(m,n>0)として (m/n)=c/a このようなm,nは必ず存在します。(c/aを約分したものに過ぎません。)念のために、既約であるということは  (2) mとnの素因数分解は共通の素数を含んでいない。 という意味ですね。 するとa/b=c/dの関係から (m/n)=d/b が成り立つ。ゆえに a(m/n) = c, b(m/n)=d です。ここでc, dが自然数であるためにはamはnで割り切れ、bmもnで割り切れなくてはならない。 ゆえに、もしn>1ならば、(2)によって、  (3) amがnで割り切れるならば、aはnで割り切れる。  (4) bmがnで割り切れるならば、bはnで割り切れる。 が言える。すなわちa,bを共に割り切るn>1が存在することになり、条件(1)に矛盾してしまう。 だからn=1でなくてはならない。そこで k=m/n = m とおけば、これが求める自然数というわけです。

その他の回答 (7)

  • stomachman
  • ベストアンサー率57% (1014/1775)
回答No.8

回答かいちゃった↓。閉めてから再質問してくださいよお。

参考URL:
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru_reply.php3?q=88660
meikotk
質問者

お礼

返事が遅くなってすみません。 自分のミスでこのような迷惑がかかると思いませんでした。 大変ご迷惑をおかけしました。 貴重な時間を割いていただいてありがとうございます。 今後は十分注意いたします。 すみませんでした。

noname#598
noname#598
回答No.7

分母を払うと ad=bcで、かつaとbは互いに素、 しかも積ab、bcは自然数だから、この等式が成り立つには、 dはbの倍数でなくてはならない。 よって適当な自然数kを用いてd=kbと表せる。 これを再び等式に代入すると、 kab=bc 両辺をbで割れば、c=kaが得られる。 こんなもんでどうでしょう? 蛇足です。 大変請謁なんですけど、問題を間違えたわけですから、 貴方の満足のいく解答は出てこなくて当然ですよね。 88660の質問は締め切るべきだと思いますがいかがでしょう? 皆さん一生懸命考えてくださったわけですから。ね。

meikotk
質問者

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返事が遅くなってすみません。 自分のミスでこのような迷惑がかかると思いませんでした。 大変ご迷惑をおかけしました。 貴重な時間を割いていただいてありがとうございます。 今後は十分注意いたします。 すみませんでした。

回答No.5

「a、b、c、dは自然数で、a<c,b<dとする。 a/b=c/dならば、」 a/b=c/dからa:b=c:d 比の関係あります。 上記の事からcはaの倍数です。同じくdはbの倍数です。 この倍数は同じ値になります。a、b、c、dは自然数なのでこの倍数をkとした時にkは自然数になります。ある自然数Xある自然数=自然数となるからです。 kxa=c、kxb=dとなります。 ------------------ a/b=c/dからaxd=bxcとし両辺にbをかける a=bxc/d k代入します。 a=c/kから k=c/a→k=d/b

meikotk
質問者

お礼

自分の質問が間違っていたのに訂正版を新しく作ってしまい、皆さんに大変ご迷惑をおかけしました。 今後は十分注意いたします。 すみませんでした。

meikotk
質問者

補足

問題が違っていました。 「aとbは互いに素の関係がある」 ことを付け加えて考えてください。

noname#598
noname#598
回答No.4

先人の方々の通りです。 このままでは反例が存在し、この命題は偽(成り立つとは限らない)です。 c=ka、d=kbとなるような「実数k」が存在することを示せ。 ならばこの命題は真(正しい)で、No.3のように証明できます。 これが分からないと他のものが解けないという文章を見ていて、 単なる予想をしたのですが、 a/b=c/dならば、 (a+c)/(b+d)=(a-c)/(b-d) のようなものが証明したいのですか? それならば、a/b=c/d=k(kは実数)とおき、 a=bk,c=dkとして、左辺=右辺を示します。 a/b=c/dの形を比例式と言いますが、 比例式が与えられたときの証明のほとんどは、 =kと置いて分子をkと分母を使って表すのが定石です。 一応ご参考までに。 見当違いだったらすいません。

meikotk
質問者

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meikotk
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問題が違っていました。 「aとbは互いに素の関係がある」 ことを付け加えて考えてください。

  • dry-6
  • ベストアンサー率0% (0/7)
回答No.3

a/b = c/d c = a(d/b) (1) d = b(c/a) (2) (a/b)(d/a) = (c/d)(d/a) d/b = c/a (3) (1)(2)(3)より k = d/b = c/a

meikotk
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meikotk
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問題が違っていました。 「aとbは互いに素の関係がある」 ことを付け加えて考えてください。

  • hero1000
  • ベストアンサー率29% (114/390)
回答No.2

a、b、c、dがそれぞれ自然数で、a<c、b<dなので、 a/b = c/d ということは「c/dを約分した結果がa/bだ」と言えます。 ということは、ある数kを用いて c/d = (ka/kb) と表記することができます。 約分を示す等式ですから、分子どうしと分母どうしは等式で成り立ちます。 よって、  c=ka、d=kbとなる数kが存在します。 ただ、kが自然数かどうかは証明できません。 例えばa/bが6/12、c/dが9/18という状態ならば、両方とも約分すれば1/2になる のですが、この場合のkは2/3になってしまうからです。

meikotk
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問題が違っていました。 「aとbは互いに素の関係がある」 ことを付け加えて考えてください。

  • ranx
  • ベストアンサー率24% (357/1463)
回答No.1

反例をあげます。 a=6, b=9, c=10, d=15 の時、 a<c かつ b<d で a/b = c/d ですが、 c=ka, d=kb となるような自然数 k は存在しません。

meikotk
質問者

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meikotk
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問題が違っていました。 「aとbは互いに素の関係がある」 ことを付け加えて考えてください。

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