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0以上の整数x,yに対して,R(x,y)を次のように定義する.{\begin{array}{l} xy=0のとき,R(x,y)=0 \ xy≠0のとき,xをyで割った余りをR(x,y)とする. \phantom{\frac{\mkakko{}}{2}}\end{array}.正の整数a,bに対して,数列{r_n}を次のように定義する.\begin{array}{l}r_1=R(a,b),r_2=R(b,r_1),\r_{n+1}=R(r_{n-1},r_n)(n=2,3,4,・・・)\phantom{\frac{[]}{2}}\end{array}また,r_n=0となる最小のnをNで表す.例えばa=7,b=5のときN=3である.次に,数列{f_n}を次のように定義する.f_1=f_2=1,f_{n+1}=f_n+f_{n-1}(n=2,3,4,・・・)このとき以下の各問いに答えよ.(1)a=f_{102},b=f_{100}のとき,Nを求めよ.(2)正の整数a,bについて,aがbで割り切れないとき,r_1≧f_Nが成立することを示せ.(3)2以上の整数nについて,10f_n<f_{n+5}が成立することを示せ.(4)正の整数a,bについて,aがbで割り切れないとき,Σ_{k=1}^{N-1}\frac{1}{r_k}<\frac{259}{108}が成立することを示せ.
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