大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和5年度(2023年度)追・再試験
問43 (数学Ⅰ・数学A(第4問) 問6)
問題文
x、y、zについての二つの式をともに満たす整数x、y、zが存在するかどうかを考えてみよう。
(2)aを整数とする。二つの式が
2x+5y+7z=a ・・・・・④
と
3x+25y+21z=−1 ・・・・・⑤
の場合を考える。⑤−④から
x=−20y−14z−1−a ・・・・・⑥
を得る。また、⑤✕2−④✕3から
35y+21z=−2−3a ・・・・・⑦
を得る。このとき
aを( セ )で割ったときの余りが( ソ )であることは、
⑦を満たす整数y、zが存在するための必要十分条件であることがわかる。そのときの整数y、zを⑥に代入すると、xも整数になる。また、そのときのx、y、zは④と⑤をともに満たす。
以上のことから、この場合は、aの値によって、二つの式をともに満たす整数x、y、zが存在する場合と存在しない場合があることがわかる。
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問題
大学入学共通テスト(数学)試験 令和5年度(2023年度)追・再試験 問43(数学Ⅰ・数学A(第4問) 問6) (訂正依頼・報告はこちら)
x、y、zについての二つの式をともに満たす整数x、y、zが存在するかどうかを考えてみよう。
(2)aを整数とする。二つの式が
2x+5y+7z=a ・・・・・④
と
3x+25y+21z=−1 ・・・・・⑤
の場合を考える。⑤−④から
x=−20y−14z−1−a ・・・・・⑥
を得る。また、⑤✕2−④✕3から
35y+21z=−2−3a ・・・・・⑦
を得る。このとき
aを( セ )で割ったときの余りが( ソ )であることは、
⑦を満たす整数y、zが存在するための必要十分条件であることがわかる。そのときの整数y、zを⑥に代入すると、xも整数になる。また、そのときのx、y、zは④と⑤をともに満たす。
以上のことから、この場合は、aの値によって、二つの式をともに満たす整数x、y、zが存在する場合と存在しない場合があることがわかる。
- セ:5 ソ:2
- セ:6 ソ:3
- セ:7 ソ:4
- セ:8 ソ:5
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この過去問の解説 (1件)
01
設問より、35y+21z=−2−3aが導かれている。
これを整理すると、7(5y+3z)=-(2+3a)となる。
つまり、3a+2が7の倍数である必要があるのです。
kを整数とすると3a+2=7kとなります。
このときa=4、k=2が整数解の一つとなりますので、
3(a-4)=7(k-2)となります。
3と7は互いに素となりますので、整数lを用いて
a=7l+4
k=3l+2
と表すことができます。
よって、aは7で割った時に余りが4になります。
上記の計算により正解です。
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