開成高等学校2020年数学第3問(解答・解説)
以下、A、Bの十の位の数をそれぞれ□、△とします。
(1)
面積図を思い浮かべると、A×Bは□×△×100+□×70+△×70+49となります。□×70+△×70+49は7で割り切れ、100は7で割り切れないから、□×△が7で割り切れることになり、□と△の少なくとも一方が7で割り切れることになります。
すべての場合から、□も△も7で割り切れない場合を引けばいいですね。
条件を満たすA、Bの組は、
9×9−8×8
=17組
あります。
(2)
面積図を思い浮かべると、A×Bは□×△×100+□×60+△×60+36となります。□×60+△×60+36は6で割り切れ、100は2で割り切れるが3では割り切れないから、□×△が3で割り切れることになり、□と△の少なくとも一方が3で割り切れることになります。
すべての場合から、□も△も3で割り切れない場合を引けばいいですね。
条件を満たすA、Bの組は、
9×9−6×6
=45組
あります。
(3)
A、Bの一の位の数がともに1、2、3、4、5、8、9の場合について、(1)、(2)と同様の作業を行います。
A、Bの一の位の数がともに1、2、4、5の場合はすべて条件を満たしますね。 ←1、2、5の場合はそれぞれの数の倍数関係から自明で、4の場合はAもBも偶数となることから自明でしょう。
いずれの場合も9×9=81組あります。
A、Bの一の位の数がともに3の場合について考えます。
(1)、(2)と同様に考えると、□×△×100の部分が3で割り切れればよく、(2)同様45組あります。
A、Bの一の位の数がともに8の場合について考えます。
(1)、(2)と同様に考えると、□×△×100の部分が8で割り切れればよく、100は4で割り切れるが8では割り切れないので、□×△が2で割り切れることになり、□と△の少なくとも一方が2で割り切れることになります。
すべての場合から、□も△も2で割り切れない場合を引けばいいですね。
条件を満たすA、Bの組は、
9×9−5×5
=56組
あります。
A、Bの一の位の数がともに9の場合について考えます。
(1)、(2)と同様に考えると、□×△×100の部分が9で割り切れればよく、100は3で割り切れないので、□×△が9で割り切れることになります。
□と△の少なくとも一方が9の場合は
9×2−1 ←□が9の場合も、△が9の場合もそれぞれ9通りありますが、□も△も9の場合がダブルカウントされていることに注意しましょう。
=17通り
あり、□も△も9でない場合は、□も△も3か6となるので、
2×2
=4通り
あります。
したがって、条件を満たすA、Bの組は
17+4
=21組
あります。
以上より、条件を満たすA、Bの組は全部で
17+45×2+81×4+56+21
=508組
あります。