規則性の問題 n進法 第5問 (徳島文理中学 2009年(平成21年度) 受験算数問題)
問題 (徳島文理中学 2009年 受験算数問題) 難易度★★★
2種類の光り方をするライトがあります。このライトが消えている
状態を「●」、うす灯りを「○」、点灯を「◎」として、このライトを4個
用いて、次のように整数を表していきます。
0・・・●●●● 1・・・●●●○
2・・・●●●◎ 3・・・●●○●
4・・・●●○○ 6・・・●●◎●
7・・・●●◎○ 8・・・●●◎◎
11・・・●○●◎ 40・・・○○○○
54・・・◎●●●
このとき、次の問に答えなさい。
(1)整数「5」を●、○、◎を用いて表しなさい。
(2)●○○● で表される数は3の倍数かどうか答えなさい。
(3)◎○●◎ で表される数を答えなさい。
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解答
(1)0,1,2,3の関係から、●→○→◎の順に数が大きくなり、
「3」が●●○●なので、◎までいくと次の位にくり上がることが
わかります。
●●●● について、
右から一の位、十の位、百の位、千の位とすると、
3・・・●●○●、4・・・●●○○
7・・・●●◎○、8・・・●●◎◎
なので、「1」増えると、一の位が
●→○ 、○→◎ となっているので、
「5」では、「4」の一の位が、○→◎となれば1増え、
●●○◎ となります。
<別解>
4=1+3 で、1=●●●○、3=●●○● 、4=●●○○ より、
下の図のように筆算で表すことができ、
それぞれの位では、●+○=○ 、○+○=◎となっています。
この考え方で「5」を表すと、5=2+3 なので、
5=●●○●+●●●◎=●●○◎ と考えることができます。
(2) (1)より、●=0、○=1、◎=2 として考えられ、
●→○→◎→次の位にくり上がる ので、【3進法】となります。
一の位は、×1、十の位は、×3、百の位は、×3×3、千の位は
×3×3×3 ということです。
たとえば、●●◎○は、◎=2、○=1なので、2×3+1=7 で、
●○○●=1×3×3+1×3=12 なので、3の倍数となります。
<別解>
一の位に着目すると、
●のもの・・・0、3,6,54
○のもの・・・1,4,7,40
◎のもの・・・2,8,11
となっていて、
3で割り切れるものは、一の位が●
3で割って1あまるものは、一の位が○
3で割って2あまるものは、一の位が◎
となっていることがわかるので、
●○○● は、3で割り切れる → 3の倍数である と言えます。
(3)◎○●◎=2×3×3×3+1×3×3+0×3+2×1
=65 です。
<別解>
◎○●◎=◎●●●+●○●◎
=54+11=65 と求めることができます。
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