東邦大学/2023年度/一般

5東邦大学 2023年 数学 第5問解答・解説

数学と人間の活動(整数)

1問題

東邦大学2023年度第5問
共通指示:問題は1から10までの10問です。解答は解答用マークシートに記入してください。問題の文中の アイ\text{アイ}、ウエオ\text{ウエオ} などには、符号 (-)、または数字 (0∼9)(0\sim9) が入ります。ア、イ、ウ、…の一つひとつは、これらのいずれか一つに対応します。それらを解答用マークシートのア、イ、ウ、…で示された解答欄にマークして答えなさい。分数形で解答する場合は、それ以上約分できない形で答えなさい。また、符号は分子につけ、分母につけてはいけません。根号を含む形で解答する場合は、根号の中に現れる自然数が最小となる形で答えなさい。
5 x,y,zx,y,z を整数とする。3x−23y=1043x-23y=104 を満たすとき、∣2x−3y∣|2x-3y| の最小値は キク\text{キク} である。5x−9y−2z=185x-9y-2z=18 および −6x+2y+3z=25-6x+2y+3z=25 を満たすとき、∣x+y+z∣|x+y+z| の最小値は ケコ\text{ケコ} である。

まずは自分で解いてみましょう。解けたら「答え」、詰まったら「解答」で確かめられます。

タイマー

15:00

2答え

答えを見る自分の答えと照らし合わせる
  • min⁡∣2x−3y∣=17,min⁡∣x+y+z∣=19.\min|2x-3y|=17,\qquad \min|x+y+z|=19.

3解答

解答を見る途中式つきの解答

解答

まず 3x−23y=1043x-23y=104 を 33 を法として見ると y≡2(mod3)y\equiv2\pmod3 である。y=2+3ky=2+3k(kk は整数)とおけば
x=104+23y3=50+23k,2x−3y=94+37k=−17+37(k+3). x=\frac{104+23y}{3}=50+23k, \qquad 2x-3y=94+37k=-17+37(k+3).
よってこの値は k=−3k=-3 で −17-17、k=−2k=-2 で 2020 となり、以後は 3737 ずつ変わる。従って絶対値の最小値は 1717。

次に第1の式を3倍、第2の式を2倍して加えると、やはり 3x−23y=1043x-23y=104 を得る。従って x=50+23kx=50+23k、y=2+3ky=2+3k と表せる。これを 5x−9y−2z=185x-9y-2z=18 に代入すると
2z=5(50+23k)−9(2+3k)−18=214+88k,z=107+44k. 2z=5(50+23k)-9(2+3k)-18=214+88k, \quad z=107+44k.
従って
x+y+z=159+70k=19+70(k+2). x+y+z=159+70k=19+70(k+2).
整数 kk に対し k=−2k=-2 なら値は 1919、k+2≠0k+2\ne0 なら絶対値は少なくとも 5151 である。ゆえに最小値は 1919。

読み終えたら解答を閉じて、もう一度自分の手で解いてみましょう。

この問題で使う考え方

  • 約数・倍数

答えと解答は AI で作成したものです。誤りに気づいたらお問い合わせから教えてください。

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