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数学 高校生

別解1についてです。 全体的に何をしているのか分からなくて、特に ①なぜ3倍しているのか ②なぜ4倍しているのか ③どうして158から最小公倍数の105を引くと答えになるのか が分かりません。 どなたかお教え頂けますと幸いです。

563 562 基本 137 1次不定方程式の応用問題 3で割ると2余り,5で割ると3余り 7で割ると4余るような自然数nで最小 のものを求めよ。 基本 135 136 5で割ると3余る数のうち, 7でも3でも割り切れる数 は、7・3=5・4+1の両辺を3倍して 3・7・3=3・5・4+3 指針 条件を満たす自然数を小さい順に書き上げると [1] 3で割ると2余る自然数は [2] 5で割ると3余る自然数は 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 3. 8, 13, 18, 23, ······ [3] 7で割ると4余る自然数は 4, 11, 18, 25, 32, 39, 46, 53. 7で割ると4余る数のうち, 3でも5でも割り切れる数 は, 3・57・2+1の両辺を4倍して 1.3で割ると2余る数のうち,5でも7でも割り切 5-7-3-11+2 れる数は 下線の数を見つけるため に、ここでは1余る数を もとにしているが、直ち 63 としてもよい。そ の次の4・3・560も同様。 [1] [2] に共通な数はであるから、「3で割ると2余り5で割ると3余る」 自然数 [4] 8, 23, 38, 53. 68, 最小数は8で3と5の最小公倍数 15ず つ大きくなる。 は 求める最小の自然数nは, [3] と [4] に共通な数 (口の数) 53 であることがわかる。 このように、書き上げによって考える方法もあるが、条件を満たす数が簡単に見つか らない (相当多くの数の書き上げが必要な) 場合は非効率的である。 そこで、問題の条件を1次不定方程式に帰着させ、その解を求める方針で解いてみ よう。 4・3・5=4・7・2+4 したがって, 5・7+3・7・3+4・3・5=35+63+60=158は, 3で割ると2余り, 5で割ると3余り, 7で割ると4余る 数である。 357の最小公倍数は105であるから, 求める自然数 n=158-105=53 nは 別解2.3で割ると2余り, 5で割ると3余り 7で割ると 合同式を用いた解法。 4余る自然数をn とすると n=2 (mod3) ①, n=3 (mod5) ...... ②, n=4 (mod 7) ①から n=3s+2 (s は整数) ④を② に代入して 3s+2=3 1=6であるから 3s=6 ● ユークリッドの互除法と1次不定方程式 ・・・・・・ ④ すなわち 3s=1 解答 nはx, y, zを整数として,次のように表される。 n=3x+2,n=5y+3, n=7z+4 注意 3x+2=5y+3 から 3x-5y=1...・・・ ① x=2, y=1は, ① の整数解の1つであるから 3(x-2)-5(y-1)=0 3x+2=5y+3 かつ 5y+3=7z+4と して解いてもよいが, 係 数が小さい方が処理しや すい。 法5と3は互いに素であるから s=2 (以上 mod 5) ゆえに,s=5t+2 (t は整数) と表され、 ④に代入すると n=3(5t+2)+2=15t+8 ⑤ 3(x-2)=5(y-1) よって x=5k+2 ···... ② すなわち 3と5は互いに素であるから, kを整数として, x-2=5k と表される。 ② を3x+2=7z+4に代入して このとき y=3k+1 ⑤を③に代入して 15t+84 すなわち 15t-4 14t=0であるから t=-4 (以上 mod 7) ゆえに, t=7k-4(kは整数) と表され, ⑤ に代入すると n=15(7k-4)+8=105k-52 求める最小の自然数nは, k=1を代入して 法と3は互いに素であ るから、両辺を3で割る ことができる。 1545 として、法と 15は互いに素であるか 両辺を15で割って 3とすることもでき る。 n=105・1-52=53 3(5k+2)+2=7z+4 <3x7z=2から ゆえに 7z-15k=4...... ③ 7・(-2)-15・(-1)=1 両辺に4を掛けて 3(x-3)-7(z-1)=0 ゆえに、を整数として x=71+3 7・(-8)-15・(-4)=4 ...... ④4 ③ ④ から 7(z+8)-15(k+4)=0 すなわち 7(z+8)=15(k+4) 7と15は互いに素であるから, lを整数として, z+8=15/ と表される。 これとx=5k+2 を導置 して 5k+2=71+3 よって5k-7l=1 これより、おが求めら れるが, 方程式を解く手 間が1つ増える。 百五減算 ある人の年齢を3, 5, 7でそれぞれ割ったときの余りをα,b,cとし、70g+216+15e 検討 とする。 このnの値から105を繰り返し引き, 105より小さい数が得られたら、その数が その人の年齢である。 これは3, 5, 7で割った余りからもとの数を求める和算の1つで、 百五減算と呼ばれる。なお、この計算のようすは合同式を用いると、次のように示される。 求める数をxとすると, xa (mod 3), x=b (mod5) c (mod 7)であり, n=70a=1.4αx (mod3), n=15cm1c=cx (mod 7) n=2101.60x(mod5), よって z=157-8 これをn=7z+4 に代入して n=7(151-8)+4=105-52 よって、 nxは3でも5でも7でも割り切れるから,3,5,7の最小公倍数 105で割り切れ る。ゆえに、を整数として, n-x=105kから n-105 このkが105を引く回数である。 求める最小の自然数nは,l=1を代入して n=53 1054-52>0とすると 52 D> 105 練習 3で割ると2余り、5で割ると1余り, 11で割ると5余る自然数のうちで、

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生物 高校生

生物基礎です。 (1)と(3)の着色液がなぜこのように動くのかが分かりません。KOHが二酸化炭素を吸うということはわかるのですが二酸化炭素を吸ったことでプラスの方向に動く理由ってなんですか?

□20 呼吸 呼吸に関する次の問い 発芽を始めた種子では呼吸が行われている。 そこで,発芽種子の呼吸によるO2とCO2の吸収量や放 出量を調べるため、図のような実験装置を用いて実験を行った。 実験1のKOHは、二酸化炭素を吸 収するはたらきがある。実験装置は,どちらも活栓を開いて三角フラスコ内の空気を出し入れするこ とで、着色液のスタート位置を設定できる(実験中は,活栓を閉じる)。また,実験は,一定の温度 で行われ,ガラス管 (内径1mm) は水平に置かれていて、その中の着色液はスムーズに移動するもの とする。 実験1と実験2での発芽種子の呼吸にかかわる気体の吸収量と発生量は同じで、どちらも吸 収量が発生量より多いと仮定する。 活栓 コルク栓 実験 1 ガラス管 着色液 (-) 0(+) 目盛り 移動距離 ・発芽種子 -KOH コルク栓 実験 2 ガラス管 着色液 (+) ←→(-) 目盛り 移動距離 ・発芽種子 蒸留水 (1) 実験1の着色液は, 10分後にどのような位置にあると推定できるか。 次の①~③ から選べ。 [10 ①図の (+) 方向に移動している。 ②図の(-) 方向に移動している。 ③移動しない。 (2) (1) で答えた根拠を90字程度で説明せよ。 呼吸ではDを吸収しCO2が放出される。実験では呼吸で放出されたC2は、 kotに吸収されるため、呼吸で吸収された0の分だけ気体が減少することにな るから。 (3) 実験2の着色液は, 10分後にどのような位置にあると推定できるか。 (1) の ①〜③ から選べ。 (4) 実験1の着色液の位置の変化は,何を表しているか。 次の①~⑦から選べ。 ①放出された02 の量 ②吸収された02の量 ③放出されたCO2の量 ④吸収されたCO2の量 ⑤吸収された02の量 放出されたCO2の量 ⑥吸収されたCO2の量 放出された02の量 ⑦放出された02の量 吸収されたCO2の量 (5) 実験2の着色液の位置の変化は,何を表しているか。 (4)の①~⑦から選べ。 [1] [2] [5]

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