大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)本試験
問37 (数学Ⅰ・数学A(第4問) 問4)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和6年度(2024年度)本試験 問37(数学Ⅰ・数学A(第4問) 問4) (訂正依頼・報告はこちら)

T3、T4、T6を次のようなタイマーとする。
 T3:3進数を3桁表示するタイマー
 T4:4進数を3桁表示するタイマー
 T6:6進数を3桁表示するタイマー
なお、n進数とはn進法で表された数のことである。
これらのタイマーは、すべて次の表示方法に従うものとする。

<表示方法>
(a)スタートした時点でタイマーは000と表示されている。
(b)タイマーは、スタートした後、表示される数が1秒ごとに1ずつ増えていき、3桁で表示できる最大の数が表示された1秒後に、表示が000に戻る。
(c)タイマーは表示が000に戻った後も、(b)と同様に、表示される数が1秒ごとに1ずつ増えていき、3桁で表示できる最大の数が表示された1秒後に、表示が000に戻るという動作を繰り返す。

例えば、T3はスタートしてから3進数で12(3)秒後に012と表示される。その後、222と表示された1秒後に表示が000に戻り、その12(3)秒後に再び012と表示される。

(2)T4をスタートさせた後、初めて表示が000に戻るのは、スタートしてから10進数で( キク )秒後であり、その後も( キク )秒ごとに表示が000に戻る。
同様の考察をT6に対しても行うことにより、T4とT6を同時にスタートさせた後、初めて両方の表示が同時に000に戻るのは、スタートしてから10進数で( ケコサシ )秒後であることがわかる。

( ケコサシ )にあてはまるものを1つ選べ。
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この過去問の解説 (1件)

01

T4とT6が同時に000に戻る時間を考えます。
T6は6進数を3桁で表示するタイマーです。
各位で使える数字は0、1、2、3、4、5の6種類です。
3桁で表示できる数の組み合わせの総数は、6*6*6=216通りとなります。
よって、T6が初めて000に戻るのは、スタートしてから216秒後です。

T4は64秒ごと、T6は216秒ごとに000に戻るという周期的な動きを繰り返します。
2つのタイマーが「初めて同時に」000に戻る時間を求めるには、それぞれの周期である64と216の最小公倍数を計算すればよいのでそれぞれの数を素因数分解すると、

64=26
216=23*33
となります。

64と216の最小公倍数は26*33=64*27=1728となるため、T4とT6が初めて両方の表示が同時に000に戻るのは、スタートしてから1728秒後であることがわかります。

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