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09/01

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2010

立教新座2010【4】 ☆規則性・約数の性質を利用する☆

図のように、1から81までの整数をたて1列に並べます。まず、2の倍数を右に1列進めます。次に、3の倍数を右に1列進めます。さらに、4の倍数、5の倍数、・・・、9の倍数についても同様にして右に1列進めます。例えば、8は第3列まで進み、21は第2列まで進みます。次の問いに答えなさい。

※ 画像はクリックすると拡大します。

niza401.png













(1) 80は第何列まで進みますか。
 
(2) まったく進まない整数は何個ありますか。
 
(3) もっとも進む整数は何ですか。
 
(4) すべて進み終えたとき、第5列にある4個の整数をすべて答えなさい。
 
 
※ 続きを見る場合は、下の「解説はこちらから」をクリック!


 


(1)
ちょっと問題文がややこしいので、実際に「80」で数の動かし方を確認しながら、その意味を理解していきましょう。
 
※ 画像はすべて、クリックすると拡大します。
 
① 80は2の倍数なので、まずは次の図1のように第1列へぴょこんと移動します。

niza402.png









② 80は3の倍数ではないのでそのときは動けませんが、4の倍数なので次の図2のように第2列へ移動できます。

niza403.png









③ 80は5の倍数なので、次の図3のように第3列へ移動します。

niza404.png








④ 80は6の倍数、7の倍数ではないのでそのときは動けませんが、8の倍数なので次の図4のように第4列へ移動できます。

niza405.png









⑤ 80は9の倍数ではないので、そのときは動けません。数を移動させる作業はこれで終わりです。
 
 
つまり、80は2と4と5と8の倍数なので、上の図のように第4列まで進みます。
 
 
(2)
1から81までの整数の中で、2から9のどの整数でも割り切れないものを探していきます。
 
カンタンに言えば、10から81の中にある素数をすべて見つければOKなので、答えは11・13・17・19・23・29・31・37・41・43・47・53・59・61・67・71・73・79の18個になります。
 
【補足】
 
「2から100までの整数から2・3・5・7の倍数を取り除くと素数だけが残る」という性質を利用すれば、素数を正確に取り出すことができます。
 
つまり、10から81までの中にある整数の中から2・3・5・7の倍数以外の数を書き出せばOKなのですが、「どうしてそれで素数だけが取り出せるの?」と思った人はコチラの問題と解説を流し読みしてみてください。
 
 
(3)
4=2×2、6=2×3、8=2×2×2、9=3×3なので、素数の積で表したときに「2」とか「3」がいっぱいある数ならたくさん進めそうです。
 
上の4つの数には「2」が最大で3個、「3」が最大で2個使われているので、2×2×2×3×3=72であれば、2・3・4・6・8・9の倍数なので6列目まで進めます。
 
7列目まで進むためには5か7の倍数にする必要があるのですが、72に5と7のどちらをかけても81を超えてしまうのでダメです。
 
したがって、答えは6列目まで進む72になります。
 
 
(4)
5列目まで進むには、「2」「3」「2×2」「5」「2×3」「7」「2×2×2」「3×3」のうちの5個が含まれている整数であればOKです。
 
例えば「2×2×2×3=24」ならば、「2」「3」「2×2」「2×3」「2×2×2」の5個を含んでいるので条件にあてはまります。
 
また、24×2=48の場合も24のときと同じ5個が含まれているのでOKですが、24×3=72はさっきの5個以外に「3×3」も含まれてしまう(6列目まで進む)のでアウトです。
 
「2×2×3×3=36」の場合は「2」「3」「2×2」「2×3」「3×3」の5個が、「2×2×3×5=60」のときは「2」「3」「2×2」「5」「2×3」の5個が含まれているのでどちらも条件にあてはまります。
 
以上から、5列目にある4つの整数は24・36・48・60になります。

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