■整数の積(その51)
3/n=1/x+1/y+1/z, x≦y≦z
において,nが3の倍数ならばx=y=z=nとすれがよい.
nが3の倍数でないとき,3つの単位分数の和で表されるだろうか? 3つの単位分数の和で表されるnをすべて求めてみたい.
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n(xy+yz+zx)=3xyz
x(ny+nz−3yz)=nyz
x≧1であるから,
ny+nz−3yz≦nyz
n(y−1)(z−1)−n+3yz≧0
n≦3yz.同様にn≦3xy,n≦3zx
としてもよいが,
xy+yz+zx≧3(xyz)^2/3
を使うのが常套だろう.
n(xy+yz+zx)=3xyz≧3n(xyz)^2/3
n≦(xyz)^1/3≦z
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結局,当たり前のことがわかっただけであるが,
[1]4/n=1/x+1/y+1/z, x≦y≦zの場合は
n(xy+yz+zx)=4xyz≧3n(xyz)^2/3
n≦4/3・(xyz)^1/3≦4z/3
[2]5/n=1/x+1/y+1/z, x≦y≦zの場合は
n(xy+yz+zx)=5xyz≧3n(xyz)^2/3
n≦5/3・(xyz)^1/3≦5z/3
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