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一橋大学 2020年度
文系数学 第1問

問題

以下の問いに答えよ.(1) で割った余りを求めよ.(2) 桁の正の整数で各位の数の和がとなるもののうち,で割り切れるものの個数を求めよ.

出典:一橋大学 2020年度 前期 文系 第1問

方針

(1) は と分解し, での余りを合わせる。 を用いる。

(2) は各位の和が であることから,数字の置かれ方を「 が1個」または「 が2個」に分ける。 で割り切れる条件を,末尾2桁による の条件と, での合同条件に分けて数える。

解答

(1)

であり, は互いに素である。 で割り切れる。また, より, である。

求める余りを とすると, である。 とおくと, である。 だから であり, より となる。

(2)

右から 桁目と番号をつける。 で割り切れるなら で割り切れるので,一の位は で,十の位は偶数でなければならない。

各位の和が であるから,可能性は が1個だけ現れる場合と, が2個現れる場合である。 が1個だけ現れる場合, 桁の整数であるためにはその 桁目にあるしかない。しかしこの数は で割った余りが であり, だから割り切れない。

したがって が2個現れる場合を考える。 桁の整数であるから,一つは 桁目にある。もう一つを 桁目に置く。十の位に があると で割り切れないので, である。また一の位は であるから である。

より である。よって で割り切れる条件は ,すなわち である。 の範囲でこれを満たすものは 個である。

以上より,求める個数は 個である。