不定方程式とは?:3か月でマスターする数学【2024/08/14】

数学の話です。

方程式とは、xやyなどの未知数を含む等式のこと。

中学校で教わる二次方程式や2つ以上の方程式を組み合わせた連立方程式など、

いろいろあるが、「不定方程式」というものもある。

例えば、新幹線の座席で考えてみる。

座席には、3人席【ABC】と2人席【DE】がある。

8人の仲間がいて、できるだけ仲間内で隣同士で座りたい場合、

まず、2人の場合【1−D】【1−E】
3人の場合【1−A】【1−B】【1−C】
4人の場合【1−D】【1−E】【2−D】【2−E】
5人の場合【1−A】【1−B】【1−C】【1−D】【1−E】
6人の場合【1−A】【1−B】【1−C】【2−A】【2−B】【2−C】
7人の場合【1−A】【1−B】【1−C】【1−D】【1−E】【2−D】【2−E】
8人の場合【1−A】【1−B】【1−C】【1−D】【1−E】【2−A】【2−B】【2−C】

このように、人数が何人でも、できるだけ隣同士で座れるようになっている。

これを方程式で表したものがこちら。

これは、2人席をnセット、3人席をmセット使って座ると、合計8人になるという意味。

このように、1つの方程式に、2つ以上の未知数が含まれているものを「不定方程式」という。

今回の新幹線の座席の場合は、解が自然数だったが、マイナスになることもある。