大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問50 (数学Ⅰ・数学A(第4問) 問6)

このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。

問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和4年度(2022年度)追・再試験 問50(数学Ⅰ・数学A(第4問) 問6) (訂正依頼・報告はこちら)

以下( キ )に当てはまるものを選べ。

(1)整数kが0≦k<5を満たすとする。77k=5✕15k+2kに注意すると、77kを5で割った余りが1となるのはk=( ア )のときである。

(2)三つの整数k、l、mが

0≦k<5、0≦l<7、0≦m<11

を満たすとする。このとき

(k/5)+(l/7)+(m/11)−(1/385)  ・・・・・・①

が整数となるk、l、mを求めよう。

①の値が整数のとき、その値をnとすると

(k/5)+(l/7)+(m/11)=(1/385)+n  ・・・・・・②

となる。②の両辺に385を掛けると

77k+55l+35m=1+385n  ・・・・・・③

となる。これより

77k=5(−11l−7m+77n)+1

となることから、77kを5で割った余りは1なのでk=( ア )である。

同様にして

55l=7(−11k−5m+55n)+1

および

35m=11(−7k−5l+35n)+1

であることに注意すると、l=( イ )およびm=( ウ )が得られる。
なお、k=( ア )、l=( イ )、m=( ウ )を③に代入するとn=2であることがわかる。

(3)三つの整数x、y、zが

0≦x<5、0≦y<7、0≦z<11

を満たすとする。次の形の整数

77✕( ア )✕x+55✕( イ )✕y+35✕( ウ )✕z

を5、7、11で割った余りがそれぞれ2、4、5であるとする。このとき、x、y、zを求めよう。77✕( ア )✕xを5で割った余りが2であることからx=( エ )となる。同様にしてy=( オ )、z=( カ )となる。
x、y、zを上で求めた値として、整数pを

p=77✕( ア )✕x+55✕( イ )✕y+35✕( ウ )✕z

で定める。このとき、5、7、11で割った余りがそれぞれ2、4、5である整数Mは、ある整数rを用いてM=p+385rと表すことができる。

(4)整数pを(3)で定めたものとする。paを5で割った余りが1となる正の整数aのうち、最小のものはa=4である。また、pbを7で割った余りが1となる正の整数bのうち、最小のものはb=( キ )となる。さらに、pcを11で割った余りが1となる正の整数cのうち、最小のものはc=( ク )である。
p8を385で割った余りをqとするとき、qを求めよう。p8を5、7、11で割った余りを利用して(3)と同様に考えると、q=( ケコサ )であることがわかる。
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4

次の問題へ

正解!素晴らしいです

残念...

この過去問の解説 (2件)

01

まず、p=77×3×x+55×6×y+35×6×z です。

最初に、pを5で割った余りが1となる最小の整数aは、a=4 であることを示します。

pは5で割って余りが2なので、

p=5N+2 (Nは整数)と表すことができます。このとき、

=(5N+2)(5N+2)

  =25N+10N+10N+2

25N+10N+10N は5の倍数なので、p を5で割った余りは 2 に等しくなります。

また、このことより p =5M+2 (Mは整数)と表すことができ、

=(5M+2)(5N+2)

  =25MN+10M+20M+2

MとNの文字を含む項はすべて5の倍数なので、 p を5で割った余りは 2 を5で割った余りに等しくなります。

 p 、 p ・・ も同様に考えることによって、以下のことがいえます。

pは5で割ると余りが2となる整数、aを正の整数とするとき、 p を5で割った余りは 2 を5で割った余りに等しい。

よって、 2 (a=1、2、3、4・・)を5で割った余りを順に考えていくと、以下の(表1)のようになります。

 (表1)より、2を5で割った余りが1となる最小の整数aは a=4 なので、pを5で割った余りが1となる最小の整数aも a=4 です。また同時に、pを5で割った余りは、2、4、3、1 を順に繰り返すことも分かると思います。

設問(キ)についても、同様に考えます。pは7で割った余りが4なので、p を7で割った余りは4 (bは正の整数)を7で割った余りと同じです。4 をb=1、2、3・・ と順に考えていくとb=3のとき 4=64 で、7で割ると余りが1になります。したがって、条件が成り立つ最小のbは b=3 です。よって、解答欄(キ)には「3」の選択肢の番号が入ります。

まとめ

最初に、a=4 となることを説明しました。その解き方がわかれば、b の値を求めることも、さほど難しいことではありません。

参考になった数0

02

modを使って考える問題です。

 

前問より、pを7で割った余りは4なので

p≡4(mod7)・・・(1)です。

 

問題はpb≡1(mod7)・・・(2)となる最小のbを求めることです。

(1)、(2)より次のような式が立てられます。

pb≡4b≡1(mod7)

 

bに正の整数を代入していくと、下の表のようになります。

b123
4b41664
7で割った余り421

 

64を7で割った余りは1なので、求める最小のbはb=3であることが分かります。(キ:3)

選択肢1. 1

不正解です。

選択肢2. 2

不正解です。

選択肢3. 3

正解です。

選択肢4. 4

不正解です。

まとめ

modを使って考えると、比較的簡単に解ける問題です。

参考になった数0