問題
(1) として, の桁数を求めよ。
(2) 実数 に対して, を超えない最大の整数を で表す。10000以下の正の整数 で が の約数となるものは何個あるか。
出典:東京工業大学 2012年度 前期日程 理系 第2問
方針
(1)は等比数列の和を直接計算せず,最大項 と上界 で挟んで桁数だけを決める。(2)は とおき, と が の約数である条件を によって整数 の範囲へ移す。最後に による端点 を別に扱う。
解答
(1)
とおく。 は正の項の和であるから であり,また である。
ここで より である。また より である。したがって となるので, の桁数は48である。
(2)
とおく。すると は正の整数で, をみたす。また が の約数であるから, と表せる正の整数 がある。このときより, である。したがって, のとき は の3通りであり,これらはいずれも元の不等式をみたす。
一方, より である。 のときは かつ であるから, の1通りだけである。
よって求める個数は である。