着眼点 |
解答例 |
(2)2次関数となるためには、yの増加率が異なっている3点を選べばよいのだから、これは易しい。但し、係数が整数であることに注意。増加率が2,4などと変化していくところに注意して、係数が整数であるから11,13,17ととってみる。
f(x)=ax2+bx+cとおいてc=11,a+b+11=13,4a+2b+11=17から、a=b=1,c=11がでる。
∴f(x)=x2+x+11 他にも17,19,23をyの値としてとる。f(x)=x2+x+17 などがある。
他にも、いろいろ求められる、いずれも正解である。
(3)2が偶数なので (2,3,5,7) はありえない。3,5,7 のところの増加率も一定の2.(11,13,17,19)は、増加率が2,4,2となっているで、ありえない。こんな風に見ていくと、妥当なところは増加率が2,4,6となっている(41,43,47,53)だろうと見当がつくはずである。2年生では、y=x2 を微分すると y'=2x 、更に微分して y''=2 となることを思い出して欲しい。
f(x)=ax2+bx+c とおいて、f(0)=41,f(1)=43,f(2)=47,f(3)=53 から
c=41,a+b=2,2a+b=3
がでる。これを解いて、 a=b=1,c=41
∴f(x)=x2+x+41
f(3)=9+3+41=53 題意は満たされている。f(5) はどうだろうか?
f(5)=25+5+41=71 これも素数である。
次の文章は、「フェルマ−の最終定理に挑戦」(富永裕久著、ナツメ社)からの抜粋です。是非一読をお薦めします。
素数が無限に存在することや素数の分布など、素数についてはさまざまなことが古代から研究されている。しかし必ず素数を生み出す公式は、まだ発見されていない。 すべての素数をつくり、しかも素数以外はつくらない公式はもちろんのこと、モレはあっても素数の みを生み出す公式も見つかっていないのだ。
素数のみを生み出す公式として予想されたのがフェルマ−数 であったが、n=5 であっけなく破綻してしまった。この間違いを発見したのはオイラ―だが、オイラ−自身、素数をかなりの確率で生み出す公式を発見している。
P=n2+n+41 である。nに0から順に整数を代入してみればわかるが、
41,43,47,53,61,71,83,97,113,131,151,173・・・
と素数がしばらくはどこまでも続く。ただし、それもn=39の1601まで。次のn=40では1681(=412)となってしまう。しかし1000万以下の素数のうち47.5%の素数を突き止めるという驚異的な式である。
このほかに 4n2+170n+1847や 4n2+4n+59などが、かなりの確率で素数を生み出す式として知られている。
しかし、冒頭で述べたように、素数のみを生み出す公式。そして、すべての素数をもれなくつくり、しかも素数以外はつくらない公式があるかどうかは謎である。