徳島大学/2023年度/前期

4徳島大学 2023年 数学 第4問解答・解説

数学と人間の活動(整数)

1問題

徳島大学2023年度第4問
0以上の整数の組 (x,y)(x,y) について、次の問いに答えよ。

(1) 3x+7y=343x+7y=34 を満たす組 (x,y)(x,y) をすべて求めよ。

(2) 3x+7y=n3x+7y=n を満たす組 (x,y)(x,y) をもたない0以上の整数 nn の個数を求めよ。また、そのような nn の中で最大の整数を求めよ。

(3) aaを3で割った余りが1である自然数とする。a>1a>1 のとき、3x+ay=n3x+ay=n を満たす組 (x,y)(x,y) をもたない0以上の整数 nn の個数を aa を用いて表せ。また、そのような nn の中で最大の整数を aa を用いて表せ。

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

タイマー

15:00

2解答

解答を見る途中式つきの解答

解答

(1) 3x+7y=343x+7y=34 を3で割った余りから y≡1(mod3)y\equiv1\pmod3。0≦y≦40\leqq y\leqq4 より y=1,4y=1,4。従って (x,y)=(9,1),(2,4)\boxed{(x,y)=(9,1),(2,4)}。
(2) n≡r(mod3)n\equiv r\pmod3(r=0,1,2r=0,1,2)とする。3x+7y=n3x+7y=n なら y≡r(mod3)y\equiv r\pmod3、y≧ry\geqq r より n≧7rn\geqq7r。逆に n≧7rn\geqq7r なら y=r,x=(n−7r)/3y=r,x=(n-7r)/3 が非負整数解である。よって表せないのは余り1の 1,41,4 と余り2の 2,5,8,112,5,8,11。6個、最大11\boxed{6\text{個、最大11}}。
(3) a=3k+1a=3k+1、k≧1k\geqq1 とする。同様に余りrrのnnが表せる条件は n≧arn\geqq ar。表せない整数は余り1で 1,4,…,a−31,4,\ldots,a-3 のkk個、余り2で 2,5,…,2a−32,5,\ldots,2a-3 の2k2k個。従って a−1個、最大 2a−3\boxed{a-1\text{個、最大 }2a-3}。

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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