オリジナル難問

最大公約数と最小公倍数が分かっている時【0012】

問題文
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3つの整数A,B,Cがあります。

AとBの最小公倍数が1800、最大公約数が15です。

BとCの最小公倍数が2700、最大公約数が9です。

CとAの最小公倍数と最大公約数はいくつですか。

算数のたきび

作ってみたかった問題形式です。

でもちょっと作業量が多いです。

困った時だけヒントを見ましょう
ヒント1を表示▼

まずは登場する数 (1800, 15, 2700, 9) を素因数分解 (2×2×…のように素数のかけ算) してみましょう。最大公約数は「共通して持っている素因数」、最小公倍数は「少なくともどちらかが持っている素因数」を表しています。

ヒント2を表示▼

最大公約数 (15や9) に2が含まれていないため、AとB、BとCが同時に偶数になることはありません。もしBが偶数だと仮定すると矛盾が生じます。どんな矛盾か考えてみて下さい。

ヒント3を表示▼

もしBが偶数だと仮定すると、AもCも奇数となります。その場合、「AとBの最小公倍数」と「BとCの最小公倍数」に入る2の素因数の数が同じ (= Bが持つ2の素因数の数) でないといけませんが、

1800=2×2×2×3×3×5×51800 = 2\times 2 \times 2 \times 3 \times 3 \times 5 \times 5

2700=2×2×3×3×3×5×52700 = 2\times 2 \times 3 \times 3 \times 3 \times 5 \times 5

で 2 の素因数の数が異なります。

ヒント3を表示▼

つまり「Bは奇数 (2を持たない) 」と確定できます。ここからAとCが持つ2の個数が分かります。

3や5についても同様に、最大公約数(少ない方の個数)と最小公倍数(多い方の個数)を比べることで、 A,B,C がそれぞれ持つ素因数の個数がすべて1通りに決まります。

この問題の解答・解説

いきなり見ないで下さいね〜。
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作問者: 算数のたきび

灘中高 → 東大 → Googleを経て現在

元灘中高数学研究部(部長4年間)。何十年も前に文化祭で「灘中入試模試」企画を始めて、第1回〜4回の作問を担当。算数好きが楽しめるようなオリジナル算数難問をお届けします。