第411問の解答


問題[整数の性質 ]

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、でもでも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、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N=ABCDとして考えてみます。

  • Dのとき ・・・ Nは、2の倍数でも5の倍数でもない

  • Dのとき ・・・ Nは、2の倍数

  • Dのとき ・・・ Nは、5の倍数

従って、D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は適し、D3の倍数だから不適
    → 1個
     

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

    さて、、Cから連続した整数となりますので、
    ABC3で割った余りは、が均等に、それぞれ2個ずつになります。

ABC3で割った余りと、D=1、3との組み合わせで、N3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桁の整数最も大きい整数となります。

6663は、3の倍数なので、6661345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個2桁から4桁整数N=ABCDで数えましょう。

参考図2

 2でもでも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。

AB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)