共通テスト(数学) 過去問
令和8年度(2026年度)本試験
問4 (数学Ⅰ・数学A(第1問) 問〔1〕(2)(オ))

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問題

共通テスト(数学)試験 令和8年度(2026年度)本試験 問4(数学Ⅰ・数学A(第1問) 問〔1〕(2)(オ)) (訂正依頼・報告はこちら)

以下( オ )にあてはまるものを選べ。

〔1〕全体集合Uを2以上20以下の自然数全体の集合とする。すなわち

U={2,3,4,…,20}

である。

2以上9以下の自然数a,bに対して、Uの部分集合A,Bを

A={k|k∈U,kとaは1以外の正の公約数をもつ}

B={k|k∈U,kとbは1以外の正の公約数をもつ}

とする。例えば

a=7のとき、A={7,14}
a=9のとき、A={3,6,9,12,15,18}

である。

(2)a,bが2以上9以下の自然数であることに注意して、a,bについて考えよう。
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この過去問の解説 (2件)

01

(注)

集合Xに対する補集合を、X ̅と表記しています。

 

  A={k│k∈U,kとaは1以外の正の公約数を持つ}
に対して、a=6のときは、2の倍数または、3の倍数がAの要素となります。

6は、

  6=2×3

と素因数分解されることに注意しましょう。

Xの部分集合として、2の倍数である集合をC、3の倍数である集合をDとすると、

  A=C∪D

となります。このとき、ド・モルガンの法則から、

  A ̅=(C∪D) ̅

     =C ̅∩D ̅

となります。A ̅は、2の倍数でない、かつ、3の倍数でないということになります。
従って、a=6のとき、A ̅の要素に、2の倍数も、3の倍数も含まれません。

 

※

ド・モルガンの法則は、

  (P∪Q) ̅=P ̅∩Q ̅

  (P∩Q) ̅=P ̅∪Q ̅

の2種類がありました。

しばしば利用するケースがありますので、ぜひ覚えておきましょう。

選択肢3. 6

a=6が正解です。

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02

問題文の条件は、

「Aの補集合の要素に、2の倍数も3の倍数もないとき、aの値を求める」

というものです。

Aの補集合とは、全体集合Uのうち、集合Aに入っていない数の集まりです。

したがって、「Aの補集合に2の倍数も3の倍数もない」ということは、逆に考えると、Uにある2の倍数と3の倍数は、すべて集合Aに入っているという意味です。

選択肢3. 6

集合Aは、全体集合Uの中から、aと『1以外の正の公約数』をもつ数を集めたものです。

つまり、ある数kが集合Aに入るためには、kとaが2以上の共通の約数をもつ必要があります。

この考え方を使ってaを求めます。

 

まず、2の倍数がすべてAに入るためには、特に「2」そのものがAに入らなければなりません。

2がAに入るためには、2とaが1以外の公約数をもつ必要があります。

2の約数は1と2なので、aも2を約数にもつ必要があります。

つまり、aは2の倍数です。

 

次に、3の倍数がすべてAに入るためには、特に「3」そのものがAに入らなければなりません。

3がAに入るためには、3とaが1以外の公約数をもつ必要があります。

3の約数は1と3なので、aも3を約数にもつ必要があります。

つまり、aは3の倍数です。

 

したがって、aは

2の倍数であり、さらに3の倍数でもある数

でなければなりません。

 

2と3の最小公倍数は6なので、aは6の倍数です。

問題では、2≦a≦9と決められています。

この範囲にある6の倍数は、6だけです。

よって、a=6となります。

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