共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)追・試験
問41 (数学Ⅰ・数学A(第4問) 問6)

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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41(数学Ⅰ・数学A(第4問) 問6) (訂正依頼・報告はこちら)

a、b、cは3≦a≦6、0≦b≦6、1≦c≦4を満たす整数で、さらにc+1<aを満たすとする。Mを7進法でabc(7)と表される自然数とし、abc(7)のaとcを入れ替えてcba(7)と表される自然数をNとする。
X=M−Nとおくと

X=([ ク ])✕72+( ケ )

となる。この式は

X=([ ク ]−1)✕72+( コ )✕7+7+( ケ )

と変形できる。したがって、Xを7進法で

X=def(7)

と表すと

d=( ク )−1、e=( コ )、f=7+( ケ )

となる。
次に、def(7)のdとfを入れ替えてfed(7)と表される自然数をYとする。
X+Yを7進法で

X+Y=pqrs(7)

と表すと

p=( サ )、q=( シ )、r=( ス )、s=( セ )

となる。

( コ )にあてはまるものを1つ選べ。
  • 6
  • 7
  • 8
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この過去問の解説 (2件)

01

前問(ク)(ケ)の結果より、
X = (a - c)・72 + (c - a)

本設問の問題文の式への変形を考えると、
X=  (a - c - 1)・72 + 7・7 + (c - a)
= (a - c - 1)・72 + 6・7 + 7 + (c - a)

 

本設問は、
X= ((ク)- 1)・72 +(コ)・7 + 7 +(ケ)の形で答えるので、
「6」の選択肢が設問(コ)の解答となります。

 

前問(ク)(ケ)

X = M - N = abc(7) - cba(7) を10進数で表すと、
X =(a・72 - c・72) + (b・7 - b・7) + (c - a)

= (a - c)・72 + (c - a) です。

 

ク:a - c ケ:c - a の組み合わせの選択肢が本設問の解答となります。

選択肢1. 6

72 -7 = 6・7 の計算から求めます。
問題文の式中の(ク)の右隣の -1, 
(ケ)の左隣の 7 をヒントにします。

まとめ

問題文より c +1 < a ⇔ c - a < -1 であるために考える変形です。
10進法の通常の引き算で言えば、
例えば 302 - 103 = 199 のような計算の途中過程です。
3桁めから 1 を引いて 102 = 10・10を 9・10 + 10 に分けて、
1桁めが -1 になってしまう部分に対処します。
上記解説では同様の計算をしています。

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02

解答 コ:6

 

端的な解説

前問で X=(a-c)・72+(c-a) を得ました。変形して、

X=(a-c-1)・72+72+(c-a)=(a-c-1)・72+6・72+7+(c-a)

よって答えは「コ:6」となります。

 

詳細な解説(上記の式変形が思いつけない人向け)

まず前問の解説を引用します。

M=abc(7)  つまり  M=a・72+b・71+c・70=a・72+b・7+c

N=cba(7)  つまり  N=c・72+b・71+a・70=c・72+b・7+a

したがって

X=M−N=(a・72+b・7+c)−(c・72+b・7+a)=(a-c)・72+(c-a)

 

前問で ク:a−c ケ:c−a つまり

X=(a-c)・72+(c-a) …①

を得ました。

 

一方、

X=([ ク ]−1)✕72+( コ )✕7+7+( ケ )

のすでにわかっているクとケの部分を埋めると

X=(a−c−1)✕72+( コ )✕7+7+(c−a) …②

となります。

 

①から②を引いて、

0=72−( コ )✕7−7

となるので、これを( コ )についての1次方程式とみて

( コ )✕7=49−7

( コ )✕7=42

( コ )=6

となります。

選択肢1. 6

この選択肢が答えとなります。

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