スポンサーリンク

2018京都大学|n^3-7n+9が素数となるn(文系第3問、理系第2問)

整数問題

【2018京都大学(文理共通)】

\(n^3-7n+9\) が素数となるような整数 \(n\) をすべて求めよ.

考え方(ポイント)

ただ解ける、解答をなぞるだけの勉強ではなく、なぜそのような考えに至ったのか?考え方を大切にし、他の問題でも応用がきくようにしましょう。

まず整数問題すべてに共通して言えるPointは

  1. 積の形に変形
  2. 条件から範囲を絞る
  3. 倍数や余りに注目

整数問題の多くが、上の1から3のいずれかで処理できます。

さらに上のポイントに加えて、方針が立たない時は次のポイントを考えましょう。

整数問題の極意 👉 実験する

※規則性や法則を見つけたい

考え方(実験)

予想 ①は3の倍数になりそう??

仮にこの予想が正しいとすると、

①が3の倍数 かつ ①が素数

👇

\(n^2-7n+9=3\)

あとは3次方程式を解くだけになる。

つまり、予想の①が3の倍数であることを証明できればよい!

 

予想だけで解答を作成しても点数は0点。答えだけを求めるような勉強はやめましょう!

「倍数」や「余り」に関する証明について

問題によって証明の仕方は様々であるが、発想の1つに「合同式」の利用は必須。

合同式を知らない、使い方に不安があると言う人は

合同式とは?合同式の基本性質を理解し、使えるようにする
合同式とは?2次試験(数学)の整数の分野で合同式が使えるかどうかは大きな差がつきます。合同式を知らない、初めて習った人のための基本性質のまとめ。
合同式(基本編)基本的な問題で合同式を使う練習
合同式を使いこなすことで、整数分野の問題(余りに関する問題)を簡略化して処理できる。しかし慣れが必要であるため、基本的な問題を用いて合同式に慣れるための演習問題。 13の100乗を9で割った余り、nの2乗を3で割った余りなど、頻出問題を使って演習。

を確認した上で改めて以下の考え方をみてください。

 

①が3の倍数の証明

👉 mod 3 で考える

解答(合同式の利用)

別解

連続2整数の積👉2の倍数

連続3整数の積👉6の倍数 の利用

整数問題を苦手とする生徒は非常に多いですが、考え方(ポイント)をしっかり押さえて考えていくと、意外とあっさり解ける問題が多い。

偶発的に解けた解けなかったの勉強ではなく、考え方をしっかりと学び、確実に点数が取れるように演習をしていきましょう!

同じ問題は絶対に出ませんが、同じ形式の問題はたくさん出ます。

【京大対策・整数問題演習】n^3-19n+33が素数となるnをすべて求めよ(2021明治大学・農)
2018京都大学・整数問題の類題。素数に関する頻出な良問題。京大対策演習に! 実験から規則を見つけ、合同式を利用して倍数証明。2次試験対策。[数学A:整数問題]

 

コメント

タイトルとURLをコピーしました