a=bmとすると 31-1=5m+1
よって
31=5m+2 ...... ①
31=5m+2
①
これを変形すると 3(1+1)=5(m+1)
(2)
3と5は互いに素であるから,kを整数として
1+1=5k, m+1=3k
すなわち =5k-1,m=3k-1
と表される。
ここで,l,m は自然数であるから, 5k-1≧1
かつ 3k-1>1より, んは自然数である。 (1)
ゆえに、1=5k-1 (k=1, 2, 3, ......) とおける。
したがって, 数列{an}と数列{bm}に共通に含ま
れる項は,数列{a} の第 (5k-1)項 (k=1, 2,
3,......) で
3(5k-1)-1=15k-4
=11+(k-1)・15
よって, 初項 11, 公差15の等差数列になる。