学年

質問の種類

数学 高校生

数学 整数の性質 下の写真の問題(1)についてです 解答に、「この不等式と89が素数であることより、」とあるのですが(赤マーカー部分)、 素数でなかったらどうなるんですか?解けないんですか?

_整数の性質 ~不定方程式の整数解~ (1) 到達問題の解説 11_1 n m (2) 整数a,bが2a+36=42 を満たすとき, ab の最大値は[ア ・かつmon を満たす自然数m,n を求めよ。 89 到達問題の (1) もアプローチ問題と同様に、 不定方程式の整数解を 求める問題だ。 (2) は積の最大値が問われているが、まず不定方程式 の解を求める必要がある。 「アプローチ問題」 で学んだ解法 STEP を 踏まえながら考えていこう。 →到達問題をもう一度見てみよう ← 1 方程式を整数の積の形に変形し、約数・倍数に注目 する (1) の方程式 1 1 1 m n 89 全く違って見えるが,積の形が目標であるから, まず分母を払って みよう。 両辺に89mn をかけて整理すると mn-89m-89n=0 となり、アプローチ問題 (1) と同タイプであることがわかる あと は積の形を目標に変形していけばよい。 (2) はアプローチ問題 (2) と同様に,具体的な整数解の1つを求めて 変形してもよいが, 42が3の倍数であるため, 36を移項し3でくくり 2a=3(14-b) G とする方が手間がかからない。 結果的にこれは、 具体的な整数解の1つ (a,b)=(0.14) を用いた変形となっている 【解答】 (1) m は,アプローチ問題 (1) の方程式とは 2 不等式により範囲を絞り, 考察対象を減らす (1) は, 方程式を積の形に直した後、mとnが自然数すなわち正の整 数であることと不等式 < n を利用すれば積の組合せを絞ることが できる。 1 1 = 12 89 り mn-89m-89n=0 m(n–89)–89n=0 m(n-89)-89(n-89+89)=0 (m-89)(n-89)=892 + である。 到達問題の解答 ('10 早稲田大・商) 具体的な整数解の1つとして (a,b)=(6.10) を用いると 2(a-6)=3(10-b) gum となる。 1 方程式を整数の積の形に変 形し、約数・倍数に注目する H 89 は素数なので、この式を満たす 8989の組合せのすべては、 (1, 892), (89, 89), (89², 1 (-1, -89), (-89, -89) (-89², -1) である。 「m, nはくを満たすぎ という条件から1個に絞ら ておこう。 難関大) 入試 (2) 入試 m,nはm<nを満たす自然数であるから, -89<m-89<n-89 この不等式と89 が素数であることより, (m-89, n-89)=(1, 89²) よって, m=90, n=8010 ...... 2a+36=42 変形して (答) 2a3(14-b) ..... ① 2と3は互いに素であるから αは3の倍数である。 よって, 整数kを用いて α=3k とおくことができ, このとき ①より, 2.3k=3(14-b) すなわち b=-2k+14 したがって, ab=3k(-2k+14) =-6k2+42k =-6(x-7)² + ¹47 んは整数であるから, abが最大になるのはk=3,4のとき であり、求める最大値は, ワンランク UP 演習 取り組んでみて、難しかったら、 講義に戻って考えよう。 -6.3°+42・3=72 ······ (答) 1 (1) pを素数とする。 x,yに関する方程式 + I = y P 2 不等式により範囲を絞り, 考察対象を減らす 2次関数の最大 最小は平方完成し て考える。 kは整数であり、2/7/27 とは! abt 72 60 1 方程式を整数の積の形に変 形し、約数・倍数に注目する ならないことに注意して、 前後の整! 数3,4について調べる。 1 は整数なので, ab は下の図のよう! にとびとびの値をとる。 O を満たす正の整数の組(x,y) をすべて求めよ。 ('09 お茶の水女子大理) (2) 7で割ると2余り, 11で割ると3余るような300 以下の自然数をすべて求めよ。 ('11 山形大工) Q 入試につながるヒント7で割ると2余る数と 11 で割ると余る数は、 整数を用いてどのように表されるだろうか。 UPの得点 /20点 別冊p.12の解答・解説で答え合わせをしよう! 29

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

写真の質問に答えてください。

516 18 約数と倍数,最大公約数と最小公倍数 CATE 基本事項 1 約数 倍数 き,bはaの 約数 であるといい, αは6の倍数であるという。 ② 倍数の判定法 2の倍数 5の倍数 3の倍数 ③ 素数と素因数分解 2つの整数α, bについて, ある整数kを用いて, a=bk と表されると 一の位が偶数 ( 0 2, 4, 6, 8 のいずれか) 一の位が05 のいずれか 4の倍数 9の倍数 各位の数の和が3の倍数 下2桁が4の倍数 各位の数の和が9の倍数 ① 2 以上の自然数のうち, 1とそれ自身以外に正の約数をもたない数を素数とい い,素数でない数を合成数という。 1は素数でも合成数でもない。 ② 整数がいくつかの整数の積で表されるとき,積を作る1つ1つの整数を,もとの 整数の 因数 という。素数である因数を素因数といい, 自然数を素数だけの積の 形に表すことを素因数分解 するという。 4 約数の個数, 総和 自然数 N を素因数分解した結果がN=pager…………. であるとき, Nの正の約数の個数は (a+1)(b+1)(c+1)...... ←基本例題 8 参照。 総和は (1+p+...+pª)(1+q+···+q°)(1+r+...+rº) ...... 解説 ■ 約数, 倍数 a=bk のときa=(-6) (-k) であるから, bがαの約数ならばーも αの約数である。 また, すべての整数は0の約数であり, 0 はすべて の整数の倍数である。 なお, 0 がある整数の約数となることはない。 ■倍数の判定法 [4の倍数の判定] 正の整数Nの下2桁をaとすると, 負でないある整 数kを用いて, N=100k+α=4・25k+α と表される。 よって、Nが4の倍数であるのは, αが4の倍数のときである。 [3の倍数 9の倍数の判定] 例えば, 3桁の正の整数Nを N = 100α+106+cとすると, N=(99+1)a+(9+1)6+c=9(11a+b)+(a+b+c) であるから, a+b+cが3の倍数であればNは3の倍数であり, a+b+cが9の倍 数であればNは9の倍数である。 4桁以上の場合についても同様。 ■素因数分解の一意性 合成数は, 1 とそれ自身以外の正の約数を用いて, いくつかの自然数 の積で表すことができる。 それらの自然数の中に合成数があれば,そ の合成数はまたいくつかの自然数の積に表すことができる。 このような操作を続けていくと,もとの合成数は, 素数だけの積にな る。 よって, 合成数は、 必ず素因数分解でき 注意 以後,約数や倍 整数の範囲 ( 0 や 数は, 負の数も含む) で考え る。 <0は0=60 と表さ れるから 60 の 約数であり, 06 の倍数である。 4の倍数の判定法は、 「下2桁が4の倍数 または 00」と示され ることもある。 本書 では, 00の表す数は 0 であるとみなして 4の倍数の中に含め ている。 例えば,210=6・35 と表すことができる が6=2・3.35=5・7 から 2102・3・5・7 to 110 約数と倍数 00000 aとbがともに3の倍数ならば, 7a4bも3の倍数であることを証明せよ。 は0でない整数とする。 P.516 基本事項 がともに整数であるようなαをすべて求めよ。 40 aが6の倍数で,かつbがαの倍数であるとき, αを6で表せ。 ■ 「αがもの倍数である」ことは, 「bがαの約数である」 ことと同じであり,このとき,整数kを用いて a=bk と表される。このことを利用して解いていく。 (2) αは5の倍数で,かつ40の約数でもある。 bが3の倍数であるから, 整数k, lを用いて a=3k, b=3l と表される。 a=bk Laは6の倍数 7a-46=7・3k-4・31=3(7k-4L) よって 7k-4lは整数であるから, 7a-46は3の倍数である。 (②2) 1/3が整数であるから,αは5の倍数である。 ゆえに,kを整数としてα=5kと表される。 よって 40 40 8 a 5k k 40 が整数となるのは, kが8の約数のときであるから a k=±1, ±2, ±4, ±8 したがって a=±5, ±10, ±20, ±40 と表される。 (3) αが6の倍数, bがαの倍数であるから 整数 k lを 用いて a=bk, b=al a=bk を b=al に代入し, 変形すると 60 であるから kl=1 k, lは整数であるから k=l=±1 したがって a =±b bαの数 b(kl-1)=0 整数の和差積は整数 である。 a=5k を代入。 517 負の約数も考える。 α=5kにの値を代入。 を消去する。 <k.lはともに1の約数で 110 (ア) a,bがともに4の倍数ならば、' +62は8の倍数である。 の倍数で 断ならば、cdはabの約数である。 (1) 次のことを証明せよ。 ただし, a,b,c,d は整数とする。 4 章 倍数の表し方に注意! だったら a=tbl= 数であるから, のように別の文字 (k, lなど) を用いて表さなければなっない 上の解答ので, lを用いずに, 例えば (1) で α=3k, b=2のように書いてはダメ! これではα=6となり, この場合しか証明したことにな なるのですか? 1989 約数と倍数、最大公約数と最小公倍数 と書く f 2432115) 214-191

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

下線を引いた部分の解説をして頂きたいです🙇‍♀️ 下に文章でも書いておきました🙏 ・なぜ、奇数である時、各位の数の和が3の倍数か、末位1桁が5かをまず調べるのか ・17以下、19以下の素数で割れるか調べる際にどちらも2,3,5は飛ばしているのはなぜか

例題 236 合成数と素数 DS 200 3つの自然数 291, 323, 379 について, 合成数であるか, 素数であるか を調べよ. *** 9 考え方 素数は, 「2以上の自然数で, その数自身および1以外に正の約数をもたない数」であり、 解答 Cali Co 105 3 ass (1) SAM LORSMAS 58 (S) し、合成数は「2以上の自然数で, 素数でない数」である。 偶数は末位の数で判断できる。 奇数は各位の数の和が3の倍数か, 未位1桁が5かを まず調べる. 自然数nが合成数であるとき, nは以下の素数で割り切れる. MOOSE 100円 e o ass 291 について調べる。 291 の各位の数字の和は, 2+9+1=12, 12は3の倍 数より 291は3の倍数 よって,291は合成数である。に向かってて愛を 323 について調べる. の倍 323は235の倍数ではない.× 17 <√323 <18 であるから, 323が17以下の素数 7,11, 13, 17 で割り切れるかを調べると, 323=17×19 となる。 よって, 323 は合成数である。 379 について調べる. "p³ d 379 は 2,35の倍数ではない。 30 =p S= (i) xx (19379 <20 であるから, 379 が19 以下の素数 7, 11.192=361, 20²=400 13, 17, 19 で割り切れるかを調べると, いずれでも割り切 より, れない。10000g+10000+100c+10d 雪×よって, 379 は素数である Focus 28 ass (D) 目 数である S) 172=289,182=324 より, より <323 <182 172 $30S=p 8-19²<379<20² 焼ラメー d

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

(1)はどういうことですか? 問題の時点で何を言っているのか分かりません。

8章 整数の性質 例題 考え方 解 **** 自然数kを2の累乗と奇数の積として, k=2m (aは累乗の指数, は奇数)と表すとき, f(k)=α と定める. Sm=f(1)+f(2)+f(3)+..+f(n) とするとき, 次の問いに答えよ. 262 ガウス記号の利用 (1) Sso を求めよ. (2) nが2の累乗のときSをnの式で表せ. (3) n-1 -≦Sn<nであることを示せ. 2 (1)を素因数分解したときに2をいくつ因数にもつか考える」を ガウス記号を用いると表現が楽になる. (2), (3), 1+r+²+ ······ + p²-1 _ 1 − p " (r≠1) 1-r を利用する. (数学Bの数列」で学習する。 注参照) (1) Sso は 1から50までの自然数を素因数分解したときの 素因数2の個数の総和である. すなわち, 50! の中に含まれる素因数2の個数である. よって, Sso= >=[2]+[2]+[2]+[2]+[5] 50 =25+12+6+3+1=47 (2) n=2' とすると, Sn= sn = [2]+[29][2]+[27] +......+ ==2'-'+22+..+2+1 =1-22=2^-1=n-1 2²- DTS IN 1.0 1, 2, ….., 2-2, 2-1 は、 m (群馬大) 18+d=[2]=x (3) S= -=[ 2 ] + [ 2 ] + [ 2 ] +++ ( 2 )] (2¹≤n<2¹+¹)=x+ +......+ (n: 偶数) n-1(n:奇数) よって, nが偶数 奇数いずれの場合でも, Sn² OFESPAI ER TAS 初項1,公比2の等比 数列 (項数 1 ) (数学Bで学習する。) Flocus 262 5段目 4段目 3段目 2段目 1段目 またSo- [金]+[2] + + [2] (22) S= ≤12+2/2+ =(2+1/+2/ 1 1800 n 2 ........ ◯ 2² 2 = 22-2 (1-12/7) 注 r≠1 のとき, +22 +. **** =n(1-2)<n $550 したがって よって, ① 素因数の個数 [注 (1) のイメージは次の通りである。 (0 Sn<n...... ② ② より O +••••••+ O O ·· + 2 ² - 1) )n-1 ガウス記号で表現せよ! n=¹ ≤S₂ <n 2 O O O O O O O O 〇〇 3 整数の性質の活用 O O O O O O 0 ② ④ 6⑧ 10 12 14 16 18 20 1段目の○の個数は、2の倍数の個数 30 32 34 50÷2=25 2段目の○の個数は、22の倍数の個数 50÷2212・・・・・ 2 ...... 2 3段目の○の個数は 23の倍数の個数 50236 4段目の○の個数は2の倍数の個数 50÷2=3….. 2 5段目の○の個数は、25の倍数の個数 50÷2=1・・・・・ 18 したがって, S=12となる。 S=1+r+r°+..+yn-1 -) rS= r+p² + ...... +p²-² + pr (1-r) S=1-yn [x]≦x →この合計が S50 + oooo 48.50 n! に含まれる素因数の個数は, [n]+[7]+[7] ++ [7] (個)であ [ =0 []=000 このとき、m≧k となるすべてのmについて る.ただし, である. このことを利用して, 10! を素因数分解せよ. 463 8 整数の性質

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

なぜ3K➕1 3K➕2になるのかどんなに見てもわからないです、、 3K➕1でK=1を代入した時N=4となり、5以上の時と か??

こと 基本114 を 3つの 2に対 なるな に対 なる。 2の 117 3つの数がすべて素数となる条件 13 要 例題 を自然数とする。 n, n +2, n+4がすべて素数となるのはn=3 の場合 n だけであることを示せ。 [ 早稲田大〕 CHART O 8414 SOLUTION 方針が立てにくい問題 数値を代入して見当をつける 本問の場合、命題が成り立つことを証明す るために何を示せばよいか, 方針を立てる のが難しい。 そこで, 5以上の素数nにつ いて,n+2,n+4の値を調べてみると右の 表のようになり, n +2またはn+4が3の倍数であると見当がつく。 よって, 5以上の素数nについては, n=3k+1, 3k+2の場合に分けて,n+2, n+4のどちらかが素数にならないことを示せばよい。 |基本 113 n 5 7 11 13 17 19 n+2 7 9 13 15 19 21 n+4 99 11 15 17 21 23 解答 nが素数である場合について考えればよい。 n=2のとき n+2=4, n+4=6 は素数ではない。 n=3のとき n+2=5,n+4=7 も素数である。 nが5以上の素数であるとき, nは自然数kを用いて 3k+1 または 3k+2 と表される。 [1] n=3k+1 のとき n+2=(3k+1)+2=3(k+1) k+1は2以上の自然数であるから, n +2 は素数ではない。 [2] n=3k+2 のとき n+4=(3k+2)+4=3(k+2) k+2は3以上の自然数であるから, n +4 は素数ではない。 よって、nが5以上の素数であるとき, n +2 または n +4 は素 数ではない。 n=2, 3, 5, 7, ◆素数nは3の倍数でな い。 また k=1, 2, 3, 3・1=3 は素数であるか ら、 の断りは重要。 以上から, n, n+2, n +4 がすべて素数となるのは n=3 の場 だけである。 n=2のとき n+4=6が3の倍数であるから,これを含めて「nが3以外の素数 であるとき, n +2 またはn +4が3の倍数である」 ことを示してもよい。 ただし, その場合はn=3k-1,3k+1 (kは自然数) のようにしないと n=2の 場合が表せなくなるので, 注意が必要である。 すべて求めよ。 415 4章 14 整数の割り算と商余り ・ある ・あ と 数に 返す C が C れ る れ 進 う

解決済み 回答数: 1