奈良県立医科大学2021年前期数学第4問(解答・解説)
6桁の整数は全部で
6×5×4×3×2×1
=720([ア]の答え)通り
あります。
この6桁の整数の各位の和は1+2+3+4+8+9=27で9の倍数となるから、できる整数はすべて9の倍数となるから、[オ]も720となります。
6桁の整数の各位の数の平均は27/6だから、6桁の数の総和は
27/6×111111×720 ←総和=平均×個数
=3240×111111
となり、[イ]の答えは3240となります。
なお、平均を利用せず、各位の和が(1+2+3+4+8+9)×5×4×3×2×1となることを利用して解くこともできます。
6桁の整数を作るとき、偶数3個と奇数3個を自由に並べることができるので、偶数と奇数の個数は同じになります。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
したがって、2の倍数(偶数)の個数は720/2=360([ウ]の答え)となります。
6桁の整数が4の倍数になるのは、下2桁が4の倍数のときになります。
一の位を基準として下2桁で条件を満たすものを書き出すと、
12 32 92
24 84
28 48
の7個あります。
下2桁以外は自由に並べればよいから、4の倍数は7×4×3×2×1=168([エ]の答え)個あります。
6桁の数が11の倍数となるのは、最高位から奇数番目の数の和を〇、偶数番目の数の和を□としたとき、〇と□の差が11の倍数(0も含みます)ときになります。
〇と□の和の27が奇数だから、〇と□の差も奇数となり、差が和を超えることがあり得ないことを考慮すると、〇と□の差は11と確定します。
和差算により、〇と□のうち大きい方は(27+11)/2=19となり、小さい方は19−11=8となります。
和が8となる3数は1、3、4しかありませんね。
あとは、数字の並べ替えを考えるだけです。
〇=8、□=19のとき
3×2×1×3×2×1 ←最高位から奇数番目の3つの数の並べ方と偶数番目の3つの数の並べ方を考えるだけです。
=36通り
あります。
〇=19、□=8のときも同様に36通りあります。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
したがって、11の倍数は36×2=72([カ]の答え)個あります。