共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)追・試験
問37 (数学Ⅰ・数学A(第4問) 問2)

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問題

共通テスト(数学)試験 令和6年度(2024年度)追・試験 問37(数学Ⅰ・数学A(第4問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

(1)等式

2xy−4x−3y=0  ・・・・・①

を満たす整数x、yの組を考えよう。
①を変形すると

(2x−[ ア ])(y−[ イ ])=( ウ )

となる。よって、①を満たす整数x、yの組は( エ )個ある。それらの組の中でxyの値が最大になるのは

(x,y)=([ オ ],[ カ ])

のときである。

( エ )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 (2件)

01

前問(ア)(イ)(ウ)より、①式は
(2x - 3)(y - 2) = 6 に変形できます。
問題文より x, y はそれぞれ整数なので、
2x - 3 と y - 2 はそれぞれ整数であり、
特に 2x - 3 は奇数です。
整数と整数を掛けて 6 になる整数の組み合わせは、
x と y の区別がある事から、
1つめと2つめを区別して(2x - 3, y - 2) の形で書くと、
(1, 6), (-1, -6),  
(3, 2), (-3, -2) の4組があり得ます。
2x - 3 は奇数なので (6, 1) の組などは除外されます。
よって、①式を満たすx, y の組は 4通りあります。

 

「4」の選択肢が設問(エ)の解答となります。


前問(ア)(イ)(ウ)

本設問の因数分解されている部分を展開すると、
-3y が生じる必要があるので(ア)は 3 になります。

 

同様に考えて式の展開により -4x が生じる必要があるので、
2x を掛けて -4x になる事に注意して(イ)は 2 になります。

 

設問(ア)(イ)(ウ)の式と問題文①式が同一になるには、
(ウ)は 6 でなくてはなりません。

 

以上より、問題文で①式を変形した式は、
(2x - 3)(y - 2) = 6 です。

選択肢2. 2

積が 6 になる整数の組み合わせには、負の数も含まれる事に注意しましょう。
正の数に限定すれば 2 組になりますが、
負の数を合わせると 4 組になるのでこの選択肢は正しくありません。

選択肢4. 4

(1, 6), (-1, -6), (3, 2), (-3, -2) の4組があり得ます。
負の整数も許容されるという事と、
2x - 3 が奇数である点に注意しましょう。
選択肢にはありませんが、
偶数か奇数の制限がなければ積が 6 になる整数 x, y の組は 8 通りあり得ます。

まとめ

本設問では、
①式を変形した(2x - 3)(y - 2) = 6 の結果から、
まず 2x - 3 が奇数である事に気付く事が重要となります。

次に、6 = 3・2 ですが、
掛けて 6 になる整数は (-3, -2) などの負の整数の組もある事に注意しましょう。

 

候補となる整数の組の個数が少ないので、
上記解説のように1つずつ書き出してみるとよいかもしれません。

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02

解答 エ:4

 

解説

2xy−4x−3y=0を変形して、

(整数)×(整数)=(整数)の形を作ります。

 

2xy−4x−3y=0

2x(y−2)−3y=0

2x(y−2)−3(y−2)−6=0 (y−2を無理やり作る)

(2x−3)(y−2)=6 (よって ア:3 イ:2 ウ:6)

 

2x−3が奇数であることに注意して、

「(奇数)×(整数)=6」となるような整数の組を考えます。

 

(2x−3,y−2)=(−3,−2),(−1,−6),(1,6),(3,2)

 

この時点で答えが「エ:4」であることがわかります。

 

なお、計算を進めると、

(2x,y)=(0,0),(2,−4),(4,8),(6,4)

つまり

(x,y)=(0,0),(1,−4),(2,8),(3,4)

となります。

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