神戸女学院中学部2023年算数第4問(解答・解説)
3の倍数は3個ごと、7の倍数は7個ごとに現れるから、21(3と7の最小公倍数)個ごとに同様の繰り返しとなります。
1から21までの21個の数(1セット)について条件を満たすものは次の〇をつけた12個の数になります。
@、A、3、C、D、6、7、G、9、I、J、12、L、14、15、O、P、18、R、S、21
1セットあたり偶数と奇数は6個ずつになります。 ←1セット目で奇数のものは、2セット目ではそれぞれ21増えて偶数となり、1セット目で偶数のものは、2セット目ではそれぞれ21増えて奇数となり、以後同様の繰り返しとなりますね。
(1)
200÷21=9・・・11だから、200は
12×9+7 ←半端の11個の中に条件を満たすものは7個ありますね。
=115番目
の数となります。
(2)
(1)の逆の問題ですね。
250÷12=20・・・10だから、250番目の数は
21×20+17 ←半端の10個目の〇は1セットの17番目に出てきますね。
=437
となり、300÷12=24・・・12だから、300番目の数は
21×24+20
=524
となります。
(3)
(2)でわかったことを整理すると、次の図のようになります。
半端でない部分(22セット目から25セット目の部分)では、倍数(倍数でないもの)が対称に並んでいることと、両端から2個ずつ組み合わせた和が、442+524が偶数となることからわかるように、偶数+偶数か奇数+奇数となっていることと最初に述べた考察から、偶数だけの和はすべての和のちょうど半分となっていることが分かります。
したがって、求める和は
(442+524)×(48×1/2×1/2)+440 ←半端でない部分の48個は、48×1/2ペアの和として求めることができ、そのうちの半分が偶数ということです。なお、半端の440を足し忘れないよう気を付けましょう。
=12032
となります。