共通テスト(数学) 過去問
令和5年度(2023年度)本試験
問37 (数学Ⅰ・数学A(第4問) 問5)

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問題

共通テスト(数学)試験 令和5年度(2023年度)本試験 問37(数学Ⅰ・数学A(第4問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

色のついた長方形を並べて正方形や長方形を作ることを考える。色のついた長方形は、向きを変えずにすき間なく並べることとし、色のついた長方形は十分(じゅうぶん)あるものとする。

(1)横の長さが462で縦の長さが110である赤い長方形を、図1のように並べて正方形や長方形を作ることを考える。
462と110の両方を割り切る素数のうち最大のものは( アイ )である。
赤い長方形を並べて作ることができる正方形のうち、辺の長さが最小であるものは、一辺の長さが( ウエオカ )のものである。
また、赤い長方形を並べて正方形ではない長方形を作るとき、横の長さと縦の長さの差の絶対値が最小になるのは、462の約数と110の約数を考えると、差の絶対値が( キク )になるときであることがわかる。
縦の長さが横の長さより( キク )長い長方形のうち、横の長さが最小であるものは、横の長さが( ケコサシ )のものである。

(2)花子さんと太郎さんは、(1)で用いた赤い長方形を1枚以上並べて長方形を作り、その右側に横の長さが363で縦の長さが154である青い長方形を1枚以上並べて、図2のような正方形や長方形を作ることを考えている。
このとき、赤い長方形を並べてできる長方形の縦の長さと、青い長方形を並べてできる長方形の縦の長さは等しい。よって、図2のような長方形のうち、縦の長さが最小のものは、縦の長さが( スセソ )のものであり、図2のような長方形は縦の長さが( スセソ )の倍数である。

二人は、次のように話している。
花子:赤い長方形と青い長方形を図のように並べて正方形を作ってみようよ。
太郎:赤い長方形の横の長さが462で青い長方形の横の長さが363だから、図のような正方形の横の長さは462と363を組み合わせて作ることができる長さでないといけないね。
花子:正方形だから、横の長さは( スセソ )の倍数でもないといけないね。

462と363の最大公約数は( タチ )であり、( タチ )の倍数のうちで( スセソ )の倍数でもある最小の正の整数は( ツテトナ )である。
これらのことと、使う長方形の枚数が赤い長方形も青い長方形も1枚以上であることから、図2のような正方形のうち、辺の長さが最小であるものは、一辺の長さが( ニヌネノ )のものであることがわかる。

( スセソ )にあてはまるものを次のうちから1つ選べ。
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この過去問の解説 (3件)

01

「青い長方形」の縦の長さが 154 =11・7・2
「赤い長方形」の縦の長さが 110 =11・5・2
そのため、図のように並べて長方形を作るには、
「赤い長方形」が最低でも 7 個必要であり、
その時の全体の長方形の縦の長さは 110・7 = 770 です。

 

「770」の選択肢が設問(スセソ)の解答となります。

選択肢2. 770

長方形の左右の辺の長さが等しくなる必要があるので、
素因数分解した時に足りない自然数を調べます。
「青い長方形」が最低でも 5 個必要と考えて、
154・5 = 770 としても同じ結果を得ます。

まとめ

本設問では素因数分解までしたほうが分かりやすいと思われます。
(110 = 11・10 ではなく、110 =11・5・2 の形です。)
計算自体は難しくないので、もし題意を把握しにくい場合は同じ系統の問題を解いて慣れましょう。
 

参考になった数0

02

赤い長方形を並べてできる長方形の縦の長さは110の倍数,

青い長方形を並べてできる長方形の縦の長さは154の倍数です。

この2つの長さが等しいので,縦の長さは110と154の公倍数になります。

縦の長さが最小となるものを求めるので,110と154の最小公倍数を求めればよいことになります。

110と154をそれぞれ素因数分解すると

110=2×5×11

154=2×7×11

となりますから,最小公倍数は

2×5×7×11=770

すなわち,求める縦の長さは770

選択肢2. 770

正解です。

まとめ

難易度低めの問題です。共通テストの数学は時間の制約が厳しいので,手早く計算してさっさと次の問題に進む人もいると思いますが,ケアレスミスには十分注意しましょう。

参考になった数0

03

2数の素因数分解から、最小公倍数を求める問題です。

まとめ

縦の長さを最小にするためには、110と154の最小公倍数を求めれば、それ自身がそのときの長さになります。

110=2×5×11、154=2×7×11より、求める最小公倍数は、

2×5×7×11=770です。

参考になった数0