洛南高校附属中学校2025年算数第4問(解答・解説)
(1)
1桁の整数・・・9個
2桁の整数・・・9×9=81個
3桁の整数・・・9×9×9=729個
だから、整数は全部で
9+81+729
=819個
並んでいます。
(2)
1桁の整数・・・5×9=45 ←平均×個数=総和となることを利用しました(以下同じ)。洛南の計算問題でよく使われる手法です(洛南高校附属中学校2006年算数第1問(3)など)。
2桁の整数・・・55×81=4455
3桁の整数・・・555×729=40459
だから、整数の総和は
45+4455+404595
=409095
となります。
(3)
(ア)
積を素因数分解したときの5の個数は2の個数より明らかに少ないから、一の位から並ぶ0の個数は積の素因数5の個数と一致します。
そこで素因数5の個数を考えます。
1から1000までの整数が並んでいると考え、一の位が0のもの(偶数ですね)を取り除くことにします。
5の倍数・・・1000/5=200より、200/2=100個 ←5×奇数のものですね。
ただ、この中には十の位が0のもの(□05(□は1から9の整数))が含まれるのでそれを取り除く必要があります。
結局、100−9=91個あります。
25の倍数・・・1000/25=40より、40/2=20個 ←25×奇数のものですね。
125の倍数・・・1000/125=8より、4個 ←125×奇数のものですね。
625の倍数・・・1000/625=1.・・・より、1個 ←625×奇数のものですね。
3125の倍数・・・0個
したがって、求める0の個数は
91+20+4+1
=116個
となります。
(イ)
これは難問です。 ←小さい数で問われていれば、筑波大学附属駒場中学校2002年算数第1問の解答・解説のように調べつくすことができますが・・・
因みに、ジュニア広中杯のファイナルで同じような問題が出されたことがあります(ジュニア広中杯2012年ファイナル第2問(3))。
安易に一の位だけを考えると間違えてしまいます。
例えば、15×2=30の0を取り除くと3になりますが、一の位の数だけを考えた場合、5×2=10の0を取り除くと1となり、一致しませんからね。 ←この意味が分からなければ、1から9までの積の一の位と11から19までの積の十の位を求めてみるとわかると思いますよ。
(あ)5でちょうど1回割り切れる各数を5で割った数の積(1×3×5×・・・×199(ただし、実際には5の倍数は取り除いて考える必要があります(5で2回以上割り切れるからです)。))
(い)5でちょうど2回割り切れる各数を25で割った数の積(1×3×5×・・・×39(ただし、実際には5の倍数は取り除いて考える必要があります(5で3回以上割り切れるからです)。))
(う)5でちょうど3回割り切れる各数を125で割った数の積(1×3×5×7)(ただし、実際には5の倍数は取り除いて考える必要があります(5で4回以上割り切れるからからです)。))
(え)5でちょうど4回割り切れる各数を625で割った数の「積」(1)
(お)5で割り切れない各数の積
(あ)について
この部分については、一の位だけ考えればいいですね(以下同様です)。
1×3×7×9(☆とします。☆の一の位は9となります。)
が100×1/5=20セットあります。
9
9×9=81→1
9×9×9=729→9
となり、9をかけ合わせた数の一の位は9、1の2個の数の繰り返しとなります。
20は2で割り切れるから、この場合の積の一の位は1となります。
ところで、□05(□=1から9の整数)の9個の数は下2桁の数が25で割り切れず、一の位が5で割り切れるから、5で1回だけ割り切れます。
実際には、この□05がらみの数を取り除く必要がありますが、□05を5で割った数の一の位はいずれも1となるので、積を考える上であってもなくても問題ないので、あえて上のようにしています。
(い)について
☆が20×1/5=4セットあるから、(あ)同様、一の位は1ですね。
(う)について
1×3×7の一の位は1となります。
(お)について
1×2×3×4×6×7×8×9(★とします。★の一の位は6となります。)
★が819×1/9=91セットあります。
6を何回かけても一の位は6ですね。
説明の便宜上、並んでいる整数をすべてかけ合わせた整数の一の位の数から連続して並ぶ0を取り除いた数をPとします。
P=すべての数の積/((2×5)を116個かけ合わせた数の積)だから、P×(2×・・・×2(2を116個かけ合わせた数))=(あ)×(い)×(う)×(え)×(お)となります。
このことから、P×(2×・・・×2(2を116個かけ合わせた数))の一の位は1×1×1×1×6の一の位6と等しくなります。
2
2×2=4
2×2×2=8
2×2×2×2=16→6
2×2×2×2×2=32→2
・・・・・・・・・・・・・・・・・
となり、2をかけ合わせた数の一の位は2、4、8、6の4個の数の繰り返しとなります。
116は4で割り切れるから、2を116個かけ合わせた数の一の位は6となります。
Pは偶数で、5で割り切れない数だから、一の位は2、4、6、8のいずれかとなります。
Pと一の位が6の整数の積の一の位が6となるPの一の位として考えられるものは6だけですね。 ←2×6、4×6、6×6、8×6の一の位をチェックするだけですね。〜一の位チェック!
したがって、答えは6となります。