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【2023藤田医科大学・後期・医学部】2^2023(2^2023-1)の1の位の数字

2023年入試問題

【2023藤田医科大学(後期)医学部・第1問(9)】

\(2^{2023}(2^{2023}-1)\) の \(1\) の位の数字は [  ヒ  ] である.

\(1\) の位の数字について

考え方①規則性から考える

\(2^1\) の \(1\) の位の数字は \(2\)

\(2^2\) の \(1\) の位の数字は \(4\)

\(2^3\) の \(1\) の位の数字は \(8\)

\(2^4\) の \(1\) の位の数字は \(6\)

\(2^5\) の \(1\) の位の数字は \(2\)

となり,「\(2\) \(\rightarrow\) \(4\) \(\rightarrow\) \(8\) \(\rightarrow\) \(6\)」を繰り返す.

 \(1\) の位の数字は周期性を持つため,周期性から考えることができます!

解答・解説では,周期性を持つことについて証明も与えておきます。

【常用対数】桁数・最高位・一の位の求め方
常用対数(底を10とする対数)において頻出の、3問(桁数、最高位、一の位の数)のまとめ。 具体例を踏まえながら、考え方を身につけましょう!

考え方②\(10\) で割った余り(合同式で考える)

一の位とは、10 で割った余りのこと
☞ \(mod 10\) で考えることができる
合同式に不安がある人は、
を参考にしてください!

規則性を持つことを証明

\(a , b\) の一の位が等しい

👉 \(a-b\) は \(10\) の倍数

777の777乗の一の位、7の7乗の7乗の一の位|2021成城大学
一の位は規則性をもつ。実験から周期性を見つける。また周期性を持つことについて、補足として証明を与える。 合同式(mod 10)の利用。数学A整数問題。2次試験対策、定期考査対策。過去問題演習

解答・解説

\(n\) は自然数,\(mod 10\) として考える.

\(2^{n+4}-2^n=15\cdot 2^n=10\cdot 3\cdot 2^{n-1}≡0\) より

\(2^{n+4}≡2^n\) なので

\(2^{n+4}\) の \(1\) の位の数字と \(2^n\) の \(1\) の位の数字は一致する.

つまり, \(2^n\) の \(1\) の位の数字は \(4\) つの周期性をもつ

\(2^{2023}=2^{4\times 505+3}≡2^3=8\) より

\(2^{2023}(2^{2023}-1)≡8(8-1)=56≡6\)

したがって,求める \(1\) の位の数字は \(6\)

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