岡山大学2010年前期文系数学第2問(解答・解説)
規則性(約束記号)の問題ですね。
問題文の例をよく観察し、規則をしっかり把握し、一般化することが大切です。
与えられた表をよく観察すると、上からm番目は、左から1番目が(m+1)×(m+1)で、右に1つ行くごとにm×2増えていることがわかりますね。
したがって、
m◇n
=(m+1)×(m+1)+m×2×(n−1)
となっていることがわかりますね。
(1)
8◇1+8◇2+8◇3+・・・+8◇25
=(9×9)+(9×9+8×2)+(9×9+8×2×2)+・・・+(9×9+8×2×24)
=9×9×25+8×2×(1+2+3+・・・+24) ←分配法則の逆を利用しました。
=81×25+8×2×(1+24)×24×1/2 ←等差数列の和の公式を利用しました。
=2025+4800 ←25×4=100となることを利用して計算しました。例えば、81×25は80×25+25として計算できますね。
=6825
となります。
(2)
(m+1)×(m+1)+m×2×(n−1)
=m×m+m+m+1+m×2×n−m×2 ←分配法則を利用しました。
=m×m+m×2×n+1
これが474となるから、
m×m+m×2×n=473
m×(m+2×n)=473 ←分配法則の逆を利用しました。
mとm+2×nは473の約数のペアですね。
473=11×43で、m<m+2×nだから、m=1、m+2×n=473またはm=11、m+2×n=43となります。
したがって、(m,n)=(1,236)、(11,16)となります。