◆広島県 清川 育男 さんからの解答。
与えられた自然数をKとする。
ただし K≠2L
LはL≧0の整数とする。
最初の数をM
最後の数をM+N−1 とする。
またNは1より大きい整数、
Mは整数(0,負の整数も含む)とする。
ガウスの方法により、
(2M+N−1)N=2K
| M= |
K ―― N | − |
N ―― 2 | + |
1 ―― 2 | ...(1) |
Mが整数であるためには
N | K(NはKを割り切る。)。
NはN≠1でかつ奇数であればよい。
しかし、問題はMは自然数のときであるから、Mが負の整数のときは、0を挟んで負の部分と正の部分を
N>|M|であるから相殺すれば題意を満たす。
したがって仮説は成り立つ。
例えばK=99=3×3×11
1を除いた約数は3,9,11,33,99の5個である。
(1)式から
N=3のとき M=32
32+33+34=99
N=9のとき M=7
7+8+9+10+11+12+13+14+15=99N=11のとき M=4
N=33のとき M=−13
(−13)+(−12)+・・・+(−1)+0+1+2+3+・・・13+14+・・+19 =14+15+16+17+18+19とする。
N=99のとき M=−48
(−48)+(−47)・・・+0+1+2+・・+48+49+50 =49+50とする。
◆京都府 sambaGREEN さんからの解答はこちらです。
◆埼玉県 \aleph_0 さんからの解答
仮説が正しいことを示します。
証明. 正の整数nが、初項aの連続するr個の正の整数の和として表されるとすると、
(1) n=a+(a+1)+...+(a+r−1)=r(2a+r−1)/2.そこで、
Pn={(a,r)|a,rは正の整数で、2n=r(2a+r−1)}と定義し(r=1の場合を含むことに注意)、さて、(a,r)∈Pnに対して、
(2a+r−1)−r=2a−1は奇数であるから、
r,2a+r−1の一方は奇数、他方は偶数である。
d=f(a,r)をこの奇数とすれば、dは2nの約数、したがって、nの約数である。
よって、fはPnからDnへの写像となる。
逆に、d∈Dnに対して、
{x,y}={d,2n/d} (x≦y)とおけば、x,yの一方は奇数、他方は偶数である。
そこで、
(a,r)=g(d)=((y−x+1)/2,x)とおけば、a,rは正の整数で、
r(2a+r−1)=xy=2n.
よって、gはDnからPnへの写像となる。
そして、定義よりf,gは互いに逆写像であるので、f,gは全単射である。したがって、
#Pn=#Dn.
以上より仮説が証明された。□
なお、x=2(a+r)−1, y=2a−1とおくことにより、Pnは次の集合とも対等であることがわかります。
Xn={(x,y)|x,yは(正の)奇数で、n=(x2−y2)/8}.