3mの棒も5mの棒も最低1本ずつ用いるから、3+5=8m以上の棒しか作れません。
そこで、8mを除いた棒の長さ(□)に注目して考えます。
棒の長さ=8+□
注目!
あとは、3と5で作ることができない最大の□を求めるだけですね。
横に6個ずつ数字を並べた表をかきます。
上の図で、ある数が作られると、その数の下にある数はすべて作ることができます(★)。縦方向は、6(3+3で作ることができますね)ずつ増えるからです。
また、ある数が作られると、その数の左斜め下にある数はすべて作ることができます(☆)。左斜め下方向は、5ずつ増えるからです。
まず、1、2、4は明らかに作ることができませんね。いずれの数も3で割り切れないため、5mの棒を使う必要があるのですが、5よりも小さい数を5mの棒を使って作ることはできないからです。
また、明らかに3、5、6(3+3)は作ることができますね。
そして、(★)と(☆)を使うことにより、残りの数のうち作ることができる可能性があるのは、7のみとなりますが、実際に作ることは不可能です。なぜなら、5を使うと、残りは2となり、明らかに不適当ですし、5を使わないとすると、7は3で割り切れないため、やはり不適当だからです。
以上より、3と5で作ることができない最大の□は、7だとわかりました。
よって、求める答えは、
8+7=15m
となります。
本問では不要ですが、作ることができない長さは、次の11個のみです。
1、2、3、4、5、6、7m ←8以下だから、無理ですね!
8+1=9m ←図から、無理だとわかりましたね。
8+2=10m ←図から、無理だとわかりましたね。
8+4=12m ←図から、無理だとわかりましたね。
8+7=15m ←図から、無理だとわかりましたね。
割り切れないより、割り切れるほうが楽ですね。なんとか割り切れるようにならないかなという発想が大事です。
(求める数)+2は、4と7で割り切れます。
言い換えると、(求める数)+2は、28(4と7の最小公倍数)の倍数となります。
また、求める数は、100から200までの整数の中にあるので、
102≦(求める数)+2≦202
となります。
上の2つの条件を満たす「(求める数)+2となる数」(整数)を書き出すと、
112、140、168、196 ←28ごとに現れます(28周期)
です。 28が25に近いこと、102が100に近いことから、25×4=100を思い浮かべて、112を見つけました。
よって、求める数は、
110、138、166、194
となります。
もし、下線部分に気付かなければ・・・
まず、7で割って5余る(100以上200以下の)整数という条件を検討
100以上200以下の整数の中で、7で割って5余る整数を書き出すと、
103、110、117、124、131、138、145、152、159、166、173、180、187、194
↑7ごとに現れます(7周期)
次に、4で割って2余る(100以上200以下の)整数という条件をチェック
この中で、4で割って2余る数(求める数)は、
110、138、166、194 ←28ごとに現れます(28周期)
です。
(4で割って2余る数のチェック方法)
まず、奇数を消します(4で割って1余る数と3余る数が消せますね)。
次に、4の倍数(下2桁(けた)が4の倍数)を消します(4で割り切れる数が消せますね)。
なお、7で割って5余る数という条件を4で割って2余る数という条件よりも先に検討したのは、次の2つの理由からです。
第1に、4で割って2余る数の方が、7で割って5余る数よりも個数が多いため、4で割って2余る数を書き出すほうが面倒だからという理由。
第2に、7で割って5余る数をあとでチェックするのが面倒だからという理由。
(1)
一般に、連続2整数のうち一方は偶数(2の倍数)です。・・・★ ←2の倍数(偶数)は、周期2で現れます。
一般に、連続3整数には3の倍数が1つ含まれます。・・・☆ ←3の倍数(偶数)は、周期3で現れます。
★と☆により、各組の連続3整数の積は6(2と3の最小公倍数)の倍数となります。
(2)
各組の先頭の数+2=当該組の最後の数だから、各組の先頭の数と最後の数の偶奇は一致します。
(1)を考慮すると、3つの数の積が12の倍数となっているのは、次の2つの場合だとわかります。
3つの数の積が3の倍数となるという条件は考慮しなくてもいいですね。
(A)偶数が2つ含まれる(両端の数が偶数)場合
(B)偶数が1つだけ含まれ(真中の数が偶数)、それが4の倍数の場合
(A)の場合 ←各組の先頭の数に注目!
各組の先頭の数が偶数のとき、当該組の最後の数も偶数となるので、各組の先頭の数が偶数であればいいですね。
結局、1以上98以下の偶数の個数を求めればいいですね。
[98/2]=49組 ←98÷2の商ですね。
[○]は、○を超えない最大の整数を表します。
例えば、[3.14]=3、[2]=2となります。
(B)の場合 ←各組の真中の数に注目!
2以上99以下の4の倍数の個数を求めればいいのですが、1は明らかに4の倍数ではないので、結局、1以上99以下の4の倍数の個数を求めればいいですね。
[99/4]=24組 ←99÷4の商ですね。
以上の(A)と(B)は同時に起こらないですね。
以上、(A)、(B)より
49+24=73組
バスカードの購入価格は、
5000-500=4500円 ←1割は暗算できるので、いちいち小数にしないようにしましょう。
ですね。
1回のバス運賃が200円だから、5800円で
5800÷200=29回
バスに乗ることができますね。
したがって、1回あたり
4500÷29=155.1…→155円
でバスに乗ることになります。
(1)
(3で割ると1余る2の倍数(□とします))
割り切れないより、割り切れるほうが楽ですね。なんとか割り切れるようにならないかなという発想が大切です。
□+2は、3と2で割り切れます。
言い換えると、□+2は、3×2(3と2の最小公倍数)の倍数となります。
また、□は、1から1000までの整数の中にあるので、
3≦□+2≦1002
となります。
結局、3以上1002以下の6(3×2)の倍数の個数を求めなさいということですね。
[1002/(3×2)]-[2/(3×2)] ←うまく約分できますね。
=167-0=167個
なお、[○]は、○を超えない最大の整数を表すものとします。
例えば、[3.14]=3、[2]=2となります。
下線部分に気付かなくても、1あたり、1000あたりの3で割ると1余る数を書き出して、2の倍数を見つければなんとかなります。その際、問題文の「1や1000は3で割ると1余る整数です。」が役立ちます。
1、4、・・・
1000
求める個数
=(1000-4)/(3×2)+1 ←3で割ると1余る数は、周期3で現れ、2の倍数は周期2で現れるので、3で割ると1余る2の倍数は、周期6(3×2)で現れます。
=167個
問題文の「1や1000は3で割ると1余る整数です」の意味を考えると、この解法が出題者の意図したものかもしれませんね。
(3で割ると1余る5の倍数(△とします))
先ほどと全く同様ですね。
△+5は、3と5で割り切れます。
言い換えると、△+5は、3×5(3と5の最小公倍数)の倍数となります。
また、△は、1から1000までの整数の中にあるので、
6≦△+5≦1005
となります。
結局、6以上1005以下の15(3×5)の倍数の個数を求めなさいということですね。
[1005/(3×5)]-[5/(3×5)] ←うまく約分できますね。
=67-0=67個
下線部分に気付かなくても、1あたり、1000あたりの3で割ると1余る数を書き出して、5の倍数を見つければなんとかなります。その際、問題文の「1や1000は3で割ると1余る整数です。」が役立ちます。
1、4、7、10、・・・
1000
求める個数
=(1000-10)/(3×5)+1 ←3で割ると1余る数は、周期3で現れ、5の倍数は周期5で現れるので、3で割ると1余る5の倍数は、周期15(3×5)で現れます。
=67個
(2)
(1)が利用できますね。
まず、1から1000までの整数の中で、3で割ると1余る数の個数を求めます。
問題文に「1や1000は3で割ると1余る整数です。」と書いてあるので、これを利用します。
(1000-1)/3+1=334個
となります。
もちろん、(1)と同様に、3で割ると1余る数に2をたしたものが3の倍数となることを利用してもいいでしょう。
次に、1から1000までの整数の中で、3で割ると1余り、2の倍数でしかも5の倍数、つまり、10(2と5の最小公倍数)の倍数となる数の個数を求めます。
先ほどと全く同様ですね。
▽+20は、3と10で割り切れます(▽は、3で割ると1余る10の倍数を表します)。
言い換えると、▽+20は、30(3と10の最小公倍数)の倍数となります。
また、▽は、1から1000までの整数の中にあるので、
21≦▽+20≦1020
となります。
結局、21以上1020以下の30(3×10)の倍数の個数を求めればいいですね。
[1020/(30)]-[20/30] ←うまく約分できますね。
=34-0=34個
下線部分に気付かなくても、1あたり、1000あたりの3で割ると1余る数を書き出して、10の倍数を見つければなんとかなります。その際、問題文の「1や1000は3で割ると1余る整数です。」が役立ちます。
1、4、7、10、・・・
1000
求める個数
=(1000-10)/(30)+1
=34個
さて、これで答えを求める準備が整いました。
今、
U=1から1000までの整数の中で、3で割ると1余る数の個数
A=1から1000までの整数の中で、3で割ると1余る2の倍数の個数
B=1から1000までの整数の中で、3で割ると1余る5の倍数の個数
C=1から1000までの整数の中で、3で割ると1余る10の倍数(2の倍数で、しかも5の倍数)の個数
とします。
求める個数は、
U-A-B+C ←U-(A+B-C)としてもいいでしょう。
=334-167-67+34
=134個
となります。
(別解)
倍数・余りの周期性に注目して書き出します。
3で割ると1余る整数→周期3
2の倍数→周期2
5の倍数→周期5
周期が一致するのは、30(3と2と5の最小公倍数)だから、30だけ調べればいいですね。(30以降は同様の繰り返しになります。)
1000÷30
=33・・・余り10
だから、33周期分と10個分になります。
ここから書き出して調べます。横に6個ずつ並べるのがポイントです。
2で割った余りが同じ数(偶数、奇数)、3で割った余りが同じ数(3の倍数、3で割ると1余る数、3で割ると2余る数)、6で割った余りが同じ数(6の倍数、6で割ると1余る数、6で割ると2余る数、・・・)がそれぞれ縦方向に現れ、5で割った余りが同じ数(5の倍数、5で割ると1余る数、5で割ると2余る数、・・・)が左斜め下方向に現れるので、わかりやすいですね。(因みに、7で割った余りが同じ数(7の倍数など)は右斜め下方向に現れます。)
3で割ると1余る数は、左から1番目と4番目の縦方向(図の矢印方向)だけですね。
左から1番目と4番目の縦方向のうち、2の倍数となるのは、左から4番目だけですね。
3で割ると1余る2の倍数は、1周期(水色で囲んだ部分)に5個あります。最後(34周期目)の半端10個には2個含まれています。(1周期目の1~10の4と10に相当する数になります)。
以上より、3で割ると1余る2の倍数の個数は
5×33+2
=167個・・・(1)の前半の答え
となります。
3で割ると1余る数が、左から1番目と4番目の縦方向(右図の矢印方向)だけなのは、先ほどと同じです。
5の倍数は、図のように右斜め方向に現れます。
3で割ると1余る5の倍数は、1周期に2個あります。最後(34周期目)の半端10個には1個含まれています。(1周期目の1~10の10に相当する数になります)。
以上より、3で割ると1余る5の倍数の個数は
2×33+1
=67個・・・(1)の後半の答え
となります。
3で割ると1余る数が、左から1番目と4番目の縦方向(図の矢印方向)だけなのは、先ほどと同じです。
2の倍数と5の倍数を取り除きます。取り除き方は、上の説明を見ればわかりますね。
3で割ると1余る整数で、5の倍数でも2の倍数でない整数は、1周期に4個あります。最後(34周期目)の半端10個には2個含まれています。(1周期目の1~10の1と7に相当する数になります。)
以上より、3で割ると1余る整数で、5の倍数でも2の倍数でない整数の個数は
4×33+2
=134個・・・(2)の答え
となります。
1桁の整数の個数 9個
2桁の整数の個数 99-9=90個
3桁の整数の個数 999-99=900個
4桁の整数の個数 9999-999=9000個
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(1)
何桁かを求めるためには、数字が何個使われているかを求めればいいですね。
1桁の整数(数字を1個使用)の個数 9個
2桁の整数(数字を2個使用)の個数 99-9=90個
3桁の整数(数字を3個使用)の個数 100の1個
以上より、求める桁数は
1×9+2×90+3×1=192桁
(2)
(前半)
また同じ問題です。(1)の意図が不明ですね。点を与えるための問題だったのかもしれませんが・・・
1桁の整数(数字を1個使用)の個数 9個
2桁の整数(数字を2個使用)の個数 99-9=90個
3桁の整数(数字を3個使用)の個数 999-99=900個
4桁の整数(数字を4個使用)の個数 1000の1個
以上より、求める桁数は
1×9+2×90+3×900+4×1=2893桁
(後半)
例えば、1を001、97を097などのように、1桁の整数は先頭に0を2個、2桁の整数は0を1個加えて、3桁の整数(数字を3個使用)とみなします。 ←2月を02月などと表記するのと同じことですね。
すると、000から999までの整数(1000個ありますね)を書くと、数字は全部で
3×1000=3000個
使用することになります。
この3000個の中には、0から9までの10種類の数字が同じ数ずつあるから、000から999までの中の1の個数は
3000÷10=300個
となります。よって、求める回数は、1000を書いたときの1個を加えて、
300+1=301回
となります。
なお、次のようにしてもいいでしょう。少し面倒ですが・・・
1の個数 | |
1桁 | 1個(一の位) |
2桁 | 10(十の位)+9(一の位)=19個 |
3桁 | 100(百の位)+90(十の位)+90(一の位)=280個 |
4桁 | 1個(千の位) |
以上より、1から1000まで整数を書いたときの1の使用回数は
1+19+280+1=301回
となります。
(1)
偶奇性
奇数+奇数=偶数
奇数+偶数=奇数
偶数+偶数=偶数
上の足し算が引き算になっても同じことです。
奇数×奇数=奇数
奇数×偶数=偶数
偶数×偶数=偶数
さて、問題を解いていきましょう。
aを偶数とし、b、c、dを奇数(b≦c≦d)としても一般性は失われません。
a+b=63・・・①
a+c=75・・・②
a+d=107・・・③
b+c=54・・・④
b+d=86・・・⑤
c+d=98・・・⑥
④、⑤、⑥より
(b+c)+(b+d)+(c+d)=54+86+98
(b+c+d)×2=238
b+c+d=238÷2=119・・・3つの奇数の和
(2)
b≦c≦dなので、最小の数の候補はaとb、最大の数の候補はaとdになります。
②と④を見比べると、aはbより大きい、つまり、最小の数でないことがわかります。
また、①と⑤を見比べると、aはdより小さい、つまり、最大の数でないことがわかります。
したがって、求める差は、d-bとなります。④と⑥を見比べると
98-54=44
と求まります。
(別解)
4つの数を求めて解いてもいいでしょう。
この問題では、上の解法のほうが優れていると思います(わざわざ最大の数と最小の数との差を求めることを要求していますから)が、(1)の意味を考えると、出題者は、こちらの(別解)のほうを想定していたのかもしれません。どちらにせよ、(1)と(2)で意図が分裂(ぶんれつ)しているような問題です。
①、②、③より
(a+b)+(a+c)+(a+d)=63+75+107
a×3+(b+c+d)=245
(1)より ←(1)が使えましたね。
a=(245-119)/3=126/3=42
また、(1)の結果と④、⑤、⑥それぞれを見比べると、
d=119-54=65
c=119-86=33
b=119-98=21
以上より、最大の数と最小の数との差は
d-b=65-21=44
(1)
4つの数のうち2つを選ぶ場合の選び方は(4×3)/(2×1)=6通りだから、問題の6つの和はすべての場合を尽(つ)くしています。また、6つの和に出てくる数の個数は2×6=12個であり、対等性から各数は同じ個数となるので、結局、6つの和の合計に、各数は3個ずつ出てきます。 ←本問では、ここまで考える必要はないでしょう。単純に、6つの和を合計すると、A、B、C、Dがそれぞれ3個ずつになったという程度でいいでしょう。
したがって、A+B+C+Dの値は、
363÷3=121
となります。
下のような表を作るとわかりやすいかもしれませんね。
A | B | C | D | |
A+B | ○ | ○ | ||
B+C | ○ | ○ | ||
C+D | ○ | ○ | ||
A+C | ○ | ○ | ||
B+D | ○ | ○ | ||
A+D | ○ | ○ | ||
○の個数 | 3個 | 3個 | 3個 | 3個 |
(2)
6つの和の大小関係は、次の図のようになります。
6つの和は小さい方から順に3ずつ大きくなっているので、
(A+D)-(B+C)=3・・・①
また、(1)より
(A+D)+(B+C)=121・・・②
和差算(①と②)により
A+D=(121+3)÷2=62・・・③
B+C=62-3=59・・・④
また、6つの和は小さい方から順に3ずつ大きくなっているので、A+B+3=A+Cとなり、C-B=3・・・⑤
和差算(④と⑤)により
B=(59-3)÷2=28
C=28+3=31
また、6つの和は小さい方から順に3ずつ大きくなっているので、A+C+3×4=C+Dとなり、D-A=12・・・⑥
和差算(③と⑥)により
A=(62-12)÷2=25
D=25+12=37
(1)
まず定価(600円)で購入し、後でキャッシュバック(返金)してくれると考えます。
定価の1割、定価の2割は、それぞれ60円、120円と暗算で出せますね。
70個購入したときの代金は、
600×70-120×(70-60)-60×(60-30)
=42000-1200-1800
=39000円
となります。
(2)
定価(600円)で購入したとしても、60000円あれば、100個購入できます。
ということは、90個を超(こ)えていることは確実です。
ところが、割引率を見ても、120個を超えているかは微妙な感じです。
そこで、いったん90個購入して、残金でさらに購入すると考えます。 ←まず、大雑把(おおざっぱ)に見当をつけてから、あとで微調整します。
90個購入した時点で、
600×90-120×(90-60)-60×(60-30) ←(1)の式の「70」を「90」に修正するだけですね。39000+600×20-120×20としてもいいでしょう。
=54000-3600-1800
=48600円
使っているので、残金は、
60000-48600=11400円
となります。
91個以上120個以下では、定価(600円)の3割引の価格(7割の価格)が適用されます。
仮に30個購入したと仮定すると、
(600×70/100)×30
=420×30
=12600円
となり、11400円を
12600-11400=1200円
超えてしまいます。
1200円というのは、420円の2個分より大きく、3個分より小さいので、実際に3割引きの価格で購入した個数は
30-3=27個 ←2個返品しても駄目(だめ)ですが、3個返品するとオーケーですよね。
となります。
以上より、60000円では
90+27=117個
購入できることがわかります。
Sを求める際、図の赤斜線部分は、4回カウントします(A、B、C、Dで平均を求める際に、それぞれカウントします)。また、図の青斜線部分は、2回ずつカウントします(隣接(りんせつ)するアルファベット2つで平均を求める際にそれぞれカウントします。例えば、一番左の青斜線部分の場合、隣接する2つのアルファベットAとCで平均を求める際にカウントします)。それ以外の部分(無印の部分)は、1回ずつカウントします(隣接(りんせつ)するアルファベット1つで平均を求める際にそれぞれカウントします。例えば、一番左上の無印部分の場合、隣接する1つのアルファベットAで平均を求める際にカウントします)。
この問題は、このことに気づけば非常に簡単な問題です。 ←すぐに気づかなくても、A、B、C、Dを求めようとすれば、気づくでしょう。
(1)
Sを最も大きくするには、カウント回数の多いところほど大きい数字を入れるようにすればいいでしょう。
つまり、
赤斜線部分に9、青斜線部分に、8、7、6、5、無印の部分に4、3、2、1
とすればいいですね。
A、B、C、Dを個別に求めずに、式を一気に立てるのがいいでしょう。
(2)
(1)とちょうど逆の問題ですね。
Sを最も小さくするには、カウント回数の多いところほど小さい数字を入れるようにすればいいでしょう。
つまり、
赤斜線部分に1、青斜線部分に、2、3、4、5、無印の部分に6、7、8、9
とすればいいですね。
A、B、C、Dを個別に求めずに、式を一気にに立てるのがいいでしょう。
なお、(2)の計算は(1)との差に注目してもいいでしょう。
9→1
8減 4回カウント 1箇所(かしょ)
8→5
7→4
6→3
5→2
3減 2回カウント 4箇所
4→9
3→8
2→7
1→6
5増 1回カウント 4箇所