No.1ベストアンサー
- 回答日時:
a, b の最大公約数は
48 = 2^4 * 3 (a)
なので、
a = 48 * m
b = 48 * n
と書けます。 (ア、イ)
48<a<b より 1<m<n です。
(a)および上記より、a, b は因数として 2, 3, m, n を持ちますが、3つ以上の因数の組合せだと約数が「21個」にはならないので、因数は2個以下であることが分かります。
ということは、
m=2, n=3
または
m=3, n=4
ということです。
約数が 21 個であるとき、p^0 = 1 も約数なので、素因数の最大のべき乗は「約数の数 - 1」で、素因数が2つの場合の約数の数は「3つと7つ」であり、
L = p^20 または L = q^2 * r^6
と書けます。 (ウ、エ、オ、カ)
(a)より、a, b の最小公倍数は 2^4 より大きいので q が 2 になることはなく、
q = 3, r = 2
であり
L = 3^2 * 2^6 = 576
となります。
一方
L = 48 * m * n
であることから
m * n = 12
となります。 (キ~サ)
以上から
m=3, n=4
ということになり、
a = 48 * 3 = 144
b = 48 * 4 = 192
です。 (シ~チ)
上の(シ~チ)より、①式は
144x + 192y = c ①
となります。
これは
(2^4 * 3^2)x + (2^6 * 3)y = c ②
なので
3x + 4y = c /(2^4 * 3)
であり、左辺は整数なので、右辺も整数であり、右辺が整数になるための必要十分条件は、c は任意の自然数を k として
c = k * (2^4 * 3) = 48k
つまり「48の倍数」であることである。 (ツ、テ)
c = 48 * 689 のとき、②より
3x + 4y = 689 ③
である。これを変形して
4y = 689 - 3x ④
④より 689 - 3x は正の4の倍数であり、最小の x は、x=3 であることから、p を0 または自然数として
x = 3 + 4p (0 ≦ p ≦ 56) ⑤
と書けます。
各々の自然数 x に対して、対応する自然数 y が決まるので、自然数 (x, y) の組は「57個」存在します。 (ト、ナ)
⑤より、x が2桁になるのは 2≦p≦24 のときであり、このとき
y = 689/4 - (3/4)x
= 689/4 - (3/4)(3 + 4p)
= 170 - 3p
なので、y が2桁になるのは 24≦p≦53 であるから、x, y がともに2桁になるのは p=24 のときのみで、このとき
x = 3 + 4*24 = 99
y = 170 - 3*24 = 98 (ニ~ノ)
問題の読み違え、考え違いしているところがあるかもしれません。
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