麻布中学校2022年算数第3問(解答・解説)
数字□を3個、数字△を1個並べると考えます。
(1)
□は1から9までの9通りあり、そのそれぞれに対して、△は□で使った数字と0以外の8通りあり、そのそれぞれに対して、△がどの位に来るかで4通りあるから、条件を満たす4桁の整数は
9×8×4
=288個
あります。
(2)
0があるものを考えます。
△=0のとき、□は1から9までの9通りあり、そのそれぞれに対して、0がどの位にくるかで3通りあるから、条件を満たす4桁の整数は
9×3
=27個
あります。
□=0のとき、△は1から9までの9通りあり、並べ方は△000のみあるから、条件を満たす4桁の整数は9個あります。
したがって、条件を満たす4桁の整数は全部で
288+27+9
=324個
あります。
(3)
4桁の整数が3の倍数になるのは、各位の和(□×3+△)が3の倍数になるときですが、□×3が3の倍数であることから、△が3の倍数(0も含みます)になるときになります。
以下、0があるときとないときに分けて考えます。 ←(1)と(2)で示唆された方針で解きます。
(あ)0がないとき
△は3、6、9の3通りあり、そのそれぞれに対して、□が△で使った数字と0以外の8通りあり、そのそれぞれに対して、△がどの位に来るかで4通りあるから、条件を満たす4桁の整数は全部で、
3×8×4
=96個
あります。
(い)0があるとき
△=0のとき、(2)で求めた27個すべてが条件を満たします。
□=0のとき、△は3、6、9の3通りあり、並べ方は△000のみあるから、条件を満たす4桁の整数は3個あります。
(あ)、(い)より、条件を満たす4桁の整数は全部で
96+27+3
=126個
あります。