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この問題の方針を教えてください

    髙木 忠 (id: 3697) (2025年9月30日13:13)
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    この問題の方針を教えてください どこから手をつければいいのかわかりません…
    (追記: 2025年10月28日14:39)
    答えが出ました!
    (追記: 2025年10月28日14:39)
    答えが出ました!

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年9月30日15:34)
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    忠さん、こんにちは。 まずは(1)のみですが… 「座標空間内の格子点」の問題っていうより、単なる整数問題だと思うのですが。 yが問題なので、そいつから決めていきます。 2y≦z≦2nなので、y≦nですね。 そこでy=k、0≦k≦nとします。 このとき、2y=2kで、zはそれ以上の2kから2nまで考えられますので□通り。 xは2k以下の0から2kまで考えられますので、□通り。 よってy=kのときの(x、2k、z)の組は□×□通りある。 あとはその式をk=1からnまでシグマ計算をしてやればいいのでは。 私の計算では $\dfrac{1}{3}n(n+1)(2n+1)$ になったのですが、正解はお持ちですか?あってます? (2)の答もわかりますか?133n³とか?違うか…な? x、y、z用に1から6nまで並んだ自然数の列を考え、そこからそれぞれ1個ずつ数を選んで、その積が6の倍数になる場合を調べますよ。 座標空間ではなく、整数問題です。積が6で割れるのは、mod6 で合同式を考えれば、xyz≡0(mod(6))ということです。 それはx、y、zそれぞれのmod6での合同な数の積が≡0(mod(6))ということと同じです。 3つの数の積を6で割った余りは、それぞれの数を6で割った数の積を6で割った余りと同じです。合同式の理論ですが、合同式は大丈夫ですか? ここで1から6nまでの数は、6で割ったときの余りで考えると、 1,2,3,4,5,0を1群として、それがn群あると考えられます。 このような6個がn群ある長さが6nの自然数の列がx、y、z用にそれぞれ1本ずつあって、そこからそれぞれx、y、zを決めると考えます。 積xyzが6の倍数になるのは、1,2,3,4,5,0を重複を許して3個かけて0と合同な場合ということになります。 まずはそのようになる組(p、q、r)(p≦q≦r)をすべて書き出しました。このへんのやり方はスマートではないので、ここに書くのはちょっとためらいがありますが。全部で30組ありました。数えもれが心配ですが。 この30組を①3数がすべて異なるもの、②2数だけが同じもの、③3数が同じもの に分けて、その3数をx、y、zに割り当てる仕方をそれぞれに計算して足しました。133通りになりました。 さて、これまでは1,2,3,4,5,0で考えてきましたが、それは6で割ったときの余りということなので、たとえばxが6で割ったら1余るその数は1群からn群までのどこから持ってきたものなのか、つまりたとえば1余る数xは6k+1(0≦k≦n-1)で、kがいくつの場合なのかを考えるとn通りあり、y、zも同様なのでn³通りの群の選択が可能なので、答は133n³かな?? ここまで、ついてこられます? これが今のところの私の考えなのですが、自信はありません。できれば正解を教えてください。それによってヒントが得られるかもしれないので。 コメント欄になにか返事を書いてください。
    髙木 忠 (id: 3697) (2025年10月1日14:33)
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    ご丁寧にありがとうございます!! 質問なのですが、 ▶yが問題なので、そいつから決めていきます どうしてyを決めるのかもう少し詳しく教えていただきたいです

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年10月1日15:02)
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    だって、yだけ2yとして使っていて、なんだか怪しくないですか?(笑)2yであるおかげでyの範囲が狭まっているし。 ところで、正解は知らないのですか?あれば教えてください。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年10月1日15:03)
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    mod は使えますか?

    髙木 忠 (id: 3697) (2025年10月28日14:38)
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    遅れてごめんなさい!答えが出ました!

    髙木 忠 (id: 3697) (2025年10月28日14:40)
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    解説ありがとうございます

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年10月28日15:28)
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    あれまぁ。もうすっかり忘れてました(ちょっとイヤミ)! なんだ、しっかりした解説もお持ちだったのですね!

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