第411問の解答


問題[整数の性質 ]

1〜6の数字の書かれたカードがたくさんあります。

これらのカードを使って、2でも3でも5でも割りきれない整数を小さいほうから順に作ることにします。
例えば、最も小さい整数は1、次は11、その次は13、その次は23ですね。

このときできる整数のうち、小さいほうから345番目の整数を求めてください。


解答例1

あ〜く@ぴかぴかの(略さん、DrKさん、辻。さん、数楽者さん、なかさん、始 受験勉強君さん、つよしさん、AMさん、小西孝一さん、ゴンともさん、M.Hossieさん、でんきやさん、きょろ文さん、姉小路さん、他

4桁までの整数をN=ABCDとして考えてみます。

  • D=1、3のとき ・・・ Nは、2の倍数でも5の倍数でもない

  • D=2、4、6のとき ・・・ Nは、2の倍数

  • D=5のとき ・・・ Nは、5の倍数

従って、D=1、3が3の倍数でないものを数えれば良いことになります。

  • Nが、1桁のとき ・・・ D=1は適し、D=3は3の倍数だから不適
    → 1個
     

  • Nが、2桁以上のとき ・・・ A、Bを固定して考えます。
    3の倍数
    かどうかは、各桁の数字合計が3の倍数かどうかで判断できます。

    さて、、C=1から6の連続した整数となりますので、
    ABCを3で割った余りは、0、1、2が均等に、それぞれ2個ずつになります。

ABCを3で割った余りと、D=1、3との組み合わせで、Nを3で割った余りは、下表のようになります。

参考図1

従って、8個ずつあることが分かります。

2桁の整数は、A=0、B=0 ・・・ 1通り×8=8個
3桁の整数は、A=0、B=1から6 ・・・ 6通り×8=48個
4桁の整数は、A=1から6、B=1から6 ・・・ 6×6通り×8=288個

従って、4桁までの整数では、
 1+8+48+288=345個
となります。

よって、 求める整数は、4桁の整数で最も大きい整数となります。

6663は、3の倍数なので、6661が345番目の整数と分かります。

答:  6661

以上


解答例2

uchinyanさん、他

1桁の整数では1の1個、2桁から4桁の整数N=ABCDで数えましょう。

参考図2

 2でも3でも5でも割りきれない整数(の個数)
=全体−
(2の倍数+3の倍数+5の倍数)+(6の倍数+10の倍数+15の倍数)−30の倍数
と数えることができます。

AとBを固定して、C=1から6、D=1から6の、6×6=36個で考えましょう。

  • 2の倍数 ・・・ D=2、4、6、Cは任意、3×6=18個

  • 3の倍数 ・・・ Cを固定すると、D=1から6までの連続整数だから2個×6=12個

  • 5の倍数 ・・・ D=5、Cは任意、1×6=6個

  • 6の倍数 ・・・ Cを固定すると、D=1から6までの連続整数だから1個×6=6個

  • 10の倍数 ・・・ D>0なので、10の倍数はない

  • 15の倍数 ・・・ 15の倍数は、D=5で、かつ3の倍数。
     C=1から6まで変わるとき、3で割った余りは均等にでてくるので、3の倍数は2個

  • 30の倍数 ・・・ D>0なので、30の倍数はない

従って、
 36−(18+12+6)+(6+0+2)−0=8個
ずつあることが分かります。

以下、同様。


(その他の解法)