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【2023自治医科大学・医】N+aが4の倍数かつ9の倍数となるa。合同式の利用

2023年入試問題

【2023自治医科大学・医】

自然数 \(N\),\(a\) について考える.

\(N=6\times 10^{330}+5\times 10^{212}+7\times 10^{86}+3\times 10^{56}+2\times 10^{10}+326\) であるとする.

\(N+a\) が \(4\) および \(9\) の倍数となるとき,\(a\) の最小値を求めよ.

解答・解説

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。

まず初めに,\(mod 4\) として考える.

\(2\) 以上の整数 \(n\) に対して,\(10^n≡0\) であるから

\(N≡326≡-2\)

よって \(N+2≡0\) ・・・①

 

次に,\(mod 9\) として考える.

すべての自然数 \(n\) に対して,\(10^n≡1\) であるから

\(N≡6+5+7+3+2+326≡-2\)

よって \(N+2≡0\) ・・・②

\(4\) と \(9\) は互いに素であり,①,②から,

\(N+a\) が \(4\) および \(9\) の倍数となるような最小値の自然数 \(a=2\)

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