東工大数学
'07
年
前期
[1]
検討
[1]
(
解答は
こちら
)
こういう問題を見たときに、いきなり解答のように、
1
から
までの整数の中で、
で割り切れる整数を挙げていく、という方針で考えていくことのできる頭脳明晰な人は、それで構わないと思います。
ですが、なかなかそれについて行けない、という人の場合
(
私もそうです
)
は、文字のまま、あるいは、抽象的なまま、問題を無理に考えようとせずに、以下のように考えるようにしましょう。
p
のまま考えずに、
p
に具体的な数を当てはめてみるのです。
では問題の状況がよくつかめないので、
くらいにしてみます。
(1)
では、
,
くらいにしてみると良いと思います。
1
から
までの整数の中で、
で割り切れて
で割り切れないものを考えることになります。小さい方から挙げてみます。
25
,
50
,
75
,
100
,
150
,
175
,
200
,
225
,
275
,
300
,
325
,
350
,
400
,
425
,
450
,
475
,
525
,
550
,
575
,
600
の
20
個あります。
4
個ずつ
5
行に分けて書いたのは、
125
,
250
,
375
,
500
,
625
を除いているからです。次に、どうして
20
個になるかを考えます。
1
から
625
の中に
25
の倍数は、
個ありますが、このうち、
125
の倍数の
個を除くことになるので、
個ということになります。
625
を
,
25
を
,
125
を
に置き換えれば、
と解答することができます。
(2)
では、
1
から
625
までの整数
x
,
y
に対し、その積
が
で割り切れるような組を探します。
(i)
のように、
x
が
5
の倍数だが
の倍数でないような数のときには、
が
625
で割り切れるために、
y
は、
の倍数であればよいので、
125
,
250
,
375
,
500
,
625
の
5
通りです。
x
の方は、
(1)
を使って、
通りあるので、
の組は、
組できます。
(ii)
のように、
x
が
の倍数だが
でないような数のときには、
が
625
で割り切れるために、
y
は、
の倍数であればよいので、
25
〜
625
の
通りあります。
x
は上記のように
20
通りあり、
の組は、
組できます。
(iii)
のような場合
(
x
は
4
通り
)
は、
y
は、
5
の倍数で
通りです。
(iv)
の場合は、
y
は、
1
〜
625
の何でもよく
625
通りです。
(v)
のように、
x
が
5
の倍数でないときには、
だけで、
1
通りです。
以上の場合の
の組の数の総和を求めればよいわけです。
(ii)
のような場合を取り上げて、
5
を
p
に戻すことを考えます。
x
が
で割り切れるが
で割り切れない数のとき、
x
は、
(1)
より、
通りあります。
(ii)
では
になりますが、「
y
が
の倍数」の指数の
2
は、
の
2
です。
になります。つまり、
y
は、
の倍数になりますが、
個あります。
の組は、
組
(
m
によらない
)
できます。上記でも、
(i)
,
(ii)
,
(iii)
,
(v)
はどれも、
組になります。
ところが
(iv)
だけ、
の組は
組できます。
のときだけ、別に考える必要があるのです。これで解答が書けるはずです。
上記のような検討を計算用紙上で行っても
10
分程度ですみます。問題のカラクリを理解するのに
10
分くらいかかるかも知れませんが、理解できてしまえば、
10
分くらいで答案にまとめられるでしょう。東工大の数学の試験時間は、
4
問で
150
分です。遠回りのように感じるかも知れませんが、上記のようにやっても、充分に試験時間内に解答できるのです。
東大、東工大の合格者の中には、もちろん、頭脳明晰な秀才も数多くいますが、私のような凡人で合格してしまう人間もいます。というか、凡人で合格してしまう方が
8
割だと言っても過言ではありません。
抽象的な難問は、難問のまま考えるのではなく、具体的な易しい問題に直してから考えれば、凡人でも難関大学を制することができるのです。
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