筑波大学附属駒場中学校2017年算数第1問(解答・解説)
各ロッカーは100以下の約数の個数だけ開閉していることはすぐにわかりますね。 ←約数の知識に関しては、神戸女学院中学部1995年2日目第4問の(解答・解説)を参照
また、各ロッカーは100以下の約数ごとに開→閉→開→閉・・・というように開閉の繰り返しとなるので、100以下の約数の個数が奇数個のロッカーは最終的に開いていて、100以下の約数の個数が偶数個のロッカーは最終的に閉じていることもすぐにわかりますね。
さらに、約数のペアを考えると、101〜200の約数で100を超えるものはその数自身の1個だけだから、101以上200以下のロッカーの番号は約数を1個減らして考えればよいこともすぐにわかりますね。
上記のことがわからなくても、小さな例で実験する作業((1)の問題を1つずつ丁寧に解く作業)をすればすぐにわかります。
(1)
ロッカーの番号が100以下だから、約数の個数が奇数のもの、つまり平方数の番号のものが最終的に開いています。
したがって、最終的に開いているロッカーの番号は1、4、9となります。
(2)
99=3×3×11の約数の個数は3×2=6個だから、開閉回数は6回となります。
100=2×2×5×5の約数の個数は3×3=9個だから、開閉回数は9回となります。
101(素数)の約数の個数は2個で、100以下のものは1個だけだから、開閉回数は1回となります。
(3)
100以下の番号のロッカーは約数が奇数個のものが開いていて、101以上の番号のロッカーは約数が偶数個のものが開いています。
100以下平方数は1×1、2×2、・・・、10×10の10個ですね。
101以上200以下の平方数は、11×11、12×12、・・・14×14の4個ですね。 ←14×14=196、15×15=225は覚えているはずですね。
したがって、最終的に開いているロッカーは
10+(100−4)
=106個
あります。