九州大学2018年文系数学第2問(解答・解説)
(1)
2nを7で割った余りを、nの小さい値から順に調べていきます。
21=2
22=4
23=8→1
24→1×2=2
・・・・・・・・・・・・・・・
となり、2、4、1の3個の数の繰り返しとなります。
実際、
2n+3
=2n×8
=2n×7+2n
となり、2nと2n+3を7で割った余りは同じですね(2をかける個数が3個増えても7で割った余りは変わりませんね)。
したがって、求める余りは次のようになります。
nが3で割ると1余る数のとき、2
nが3で割ると2余る数のとき、4
nが3で割りきれる数のとき、1
(2)
101(2)を10進法に直すと、2×2×1+2×0+1×1=5となります。
101101101101101101(2)を10進法に直すと、
5×1+5×23+5×26+29+212+215 ←101のかたまりを崩してはいけません。これが九大の出題者の意図でしょう。
となりますが、(1)の結果より、23、26、・・・、215を7で割った余りはすべて1だから、mを7で割った余りは5×6=30を7で割った余りと一致し、2となります。