整数の性質の問題
正の整数 を 進法で表すと 桁の数 になり、 進法で表すと、その数字の並びを逆にした 桁の数 になる。ここで は各位の数字である。 を 進法で求めよ。
この問題で使うもの
- n 進法(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(7 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
と をそれぞれ 進法で表し、等しいとおいてみましょう。数字 のとりうる範囲にも注意します。
ヒント 2
を整理すると になります。 はどちらも最高位の数字なので 以上 以下、 は 以上 以下です。
ヒント 3
なので、 では は成り立ちません。 として を満たす を探しましょう。
答えと解説
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解説を読む
は 進法の 桁の数なので、 は 以上 以下の整数で、最高位の は です。また も 進法の 桁の数なので、最高位の は です。したがって
です。
それぞれを 進法で表すと
です。これらはどちらも に等しいので
が成り立ちます。移項すると
となり、両辺を で割ると
が得られます。
より、 の左辺は です。
- のとき、右辺は となり、 は成り立ちません。
- のとき、 は となります。 より です。これを満たす整数 は だけで、このとき です。
よって であり、
です。
(確認) 進法の を 進法に直すと となり、一致します。
答えは です。
別解
(5進法)、(9進法で )より、。整理すると 、すなわち 。
5進法の各位の数字なので 、、。9進法で が3桁なので 。
のとき となり不適。よって で 。 より 、 は整数なので 、。
よって ではなく 。
検算: で一致する。