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共通項について

解けない問題があるので、教えていただきたいです。 p、qが素数で、bとdは、整数のとき、等差数列pn+bとqn+dの共通項の数列を一般化して求める方法は、あるでしょうか? 自分でやってみたのですが、qx+d-c≡0(mod p)?xの解は、1つだけだというのは、分かったのですが、解き方が分からず、行き詰まってしまって。他に、p>b、q>dという条件がありますが、解くのに役立つのでしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • yaksa
  • ベストアンサー率42% (84/197)
回答No.3

n個の等差数列 pk*m+bk の共通項の式を一般的にひとつの式で表したいってことですか? それは大変ですね。というか、無理では? 2個の場合の共通項の初項からn項までの和は、 数列 pn+bの初項をbとすれば、(つまりn≧0) 共通項の初項は -(pq)【{(b-d)*q^(p-1)+d}/pq】+(b-d)*q^(p-1)+d (【x】はガウス記号、xを超えない最大の整数) ということを考えれば、求まりますね。

mammat
質問者

お礼

何度もありがとうございました。やっぱり無理ですかね?がんばってみます。

その他の回答 (2)

  • yaksa
  • ベストアンサー率42% (84/197)
回答No.2

>n個の等差数列の共通項も求められるのでしょうか? 2個の等差数列の共通項 (pq)n + (b-d)*q^(p-1)+d がまた等差数列なんだから、この数列と3個目の数列の共通項を求めて、、とやってけばいいのでは。 もちろん、n個の等差数列の公差が互いに素という条件が必要ですが。

mammat
質問者

お礼

回答ありがとうございます。上記のようにして、漸化式までは、作れたのですが。とてつもなく難しく解けないです。漸化式から1項からn項までの和を求めようとしたのですが、和の漸化式ができ、過去に無い難しい漸化式です。教えてもらえれば、幸いです。

  • yaksa
  • ベストアンサー率42% (84/197)
回答No.1

とりあえず共通項が1個でもみつかれば、 pqごとに共通項がでるのは明らかなんで、まずは一個みつけます。 pm+b=qn+d qn≡b-d (mod p) ...(1) ここで、フェルマーの小定理 q^(p-1)≡1 (mod p) より、 q*{(b-d)*q^(p-2)}≡b-d (mod p) です。 つまり、n={(b-d)*q^(p-2)} のときの、 qn+d=(b-d)*q^(p-1)+d が共通項になります。 というわけで、結局、共通項は、 (pq)n + (b-d)*q^(p-1)+d と表せますね。 >qx+d-c≡0(mod p)?xの解は、1つだけだ そんなはずはないです。というかこの式は、(1)そのものですよね。

mammat
質問者

お礼

ありがとうございます。何とか理解できました。これを応用して、n個の等差数列の共通項も求められるのでしょうか?教えてくいただけますか?

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