解答・解説

最大公約数と最小公倍数が分かっている時【0012】 解答・解説

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解答

最小公倍数: 1080

最大公約数: 12

解説

最小公倍数最大公約数
AとBAとB1800=2×2×2×3×3×5×5⋯11800 = 2\times 2 \times 2 \times 3 \times 3 \times 5 \times 5 \cdots \ctext{1}15=3×5⋯315 = 3 \times 5 \cdots \ctext{3}
BとCBとC2700=2×2×3×3×3×5×5⋯22700 = 2\times 2 \times 3 \times 3 \times 3 \times 5 \times 5 \cdots \ctext{2}9=3×3⋯49 = 3 \times 3 \cdots \ctext{4}
CとACとA??

2に注目

3\ctext{3} や 4\ctext{4} に2が入っていないので、AとB、BとCが同時に2の倍数になることはない。

Bが2の倍数とすると、AもCも奇数となるが、その場合 1\ctext{1} と 2\ctext{2} の2の因数の数が同じにならないといけないので矛盾。

よって Bは奇数。Aは2×2×22 \times 2 \times 2を因数に持ち、Cは2×22 \times 2を因数に持つ。(つまり Aは8で割りきれるが16で割りきれない数)。

3に注目

1\ctext{1} と 3\ctext{3} より、AとBのどちらかは 3×33 \times 3、もう片方は 33 を因数に持つ。

2\ctext{2} と 4\ctext{4} より、BとCのどちらかは 3×3×33 \times 3 \times 3、もう片方は 3×33 \times 3 を因数に持つ。

よって、Bが3×33 \times 3 を因数に持ち、Aが33を因数に持ち、Cが3×3×33 \times 3 \times 3を因数に持つとわかる。

5に注目

1\ctext{1} と 3\ctext{3} より、AとBのどちらかは 5×55 \times 5、もう片方は 55 を因数に持つ。

2\ctext{2} と 4\ctext{4} より、BとCのどちらかは 5×55 \times 5を因数に持ち、もう片方は 5を因数に持たない。

よって、Bが5×55 \times 5 を因数に持ち、Aが55を因数に持ち、Cが55を因数に持たないとわかる。

以上から

A=2×2×2×3×5A = 2 \times 2 \times 2 \times 3 \times 5 B=3×3×5×5B = 3 \times 3 \times 5 \times 5 C=2×2×3×3×3C = 2 \times 2 \times 3 \times 3 \times 3

となるので、

AとCAとCの最小公倍数は 2×2×2×3×3×3×5=10802 \times 2 \times 2 \times 3 \times 3 \times 3 \times 5 = 1080。

AとCAとCの最大公約数は 2×2×3=122 \times 2 \times 3 = 12。

算数のたきび

2つの自然数 X と Y の積は、「X と Y の最大公約数」と「X と Y の最小公倍数」の積と等しくなります。

ただ、この問題ではその方法はあまり使えないかな?と思います。

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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。