灘中学校2007年算数1日目第3問(解答・解説)
先頭が2で末尾が7、間がすべて0である整数は、各位の数の和が9の倍数だから、必ず9で割り切れます。 ←9の倍数の判定法(ある整数の各位の数の和が9の倍数であれば、その整数は9の倍数である。)を利用しました。
そこで、各数を9で割ったときの商を考えることにします。
27=9×3、81=9×9だから、各数を9で割ったときの商が、3では割り切れるが、9では割り切れないものであればいいですね。
(27÷9=3・・・各位の数の和=3×) ←0がない場合も同様に考えることができますね。
207÷9=23・・・各位の数の和=3+2=5×
2007÷9=223・・・各位の数の和=3+2×2=7×
20007÷9=2223・・・各位の数の和=3+2×3=9×(3で割り切れますが、9でも割り切れるので駄目ですね。)
200007÷9=22223・・・各位の数の和=3+2×4=11×
2000007÷9=222223・・・各位の数の和=3+2×5=13×
20000007÷9=2222223・・・各位の数の和=3+2×6=15○(3で割り切れますが、9では割り切れないので、すべての条件を満たしますね。)
いちいち全部計算しなくても、先頭の2と末尾の7の間の0が1個増えると、各位の数の和が2増える(公差2の等差数列になっている)ことはすぐにわかりますね。 ←(参考)を参照しましょう。
求める数は20000007となります。
(参考)
例えば、
2007
=2000+7
=2×(999+1)+7 ←9の倍数の判定法を学習したときに、同様の変形が出てきたはずです。
=2×999+2×1+7 ←分配法則を利用しました。
=2×999+9 ←共通する数(9)に注目して、分配法則の逆を利用しました。
=9×(222+1)
=9×223
となります。
同様に、
20007
=20000+7
=2×(9999+1)+7
=2×9999+2×1+7 ←分配法則を利用しました。
=2×9999+9 ←共通する数(9)に注目して、分配法則の逆を利用しました。
=9×(2222+1)
=9×2223
となります。
このことを一般化すると、次のようになります。
20・・・07(0が□個)
=20・・・・00+7(0が(□+1)個)
=2×(99・・・9+1)+7(9が(□+1)個)
=2×99・・・9+2×1+7 ←分配法則を利用しました。
=2×99・・・9+9
=9×(22・・・2+1)(2が(□+1)個) ←共通する数(9)に注目して、分配法則の逆を利用しました。
=9×22・・・23(2が□個)
結局、2×□+3が3では割り切れる(□が3の倍数でなければならないことはすぐにわかりますね)が9では割り切れないという条件を考えればいいことになります。
□=3のとき、2×3+3=9となるので、駄目ですが、□=6のとき、2×6+3=15となるので、すべての条件を満たしますね。