NEW!【国家一般職】素数を知っていれば解ける整数問題【年齢が素数になる5人家族】

【国家一般職】素数を知っていれば解ける整数問題【年齢が素数になる5人家族】 数的推理
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こんにちは!
公務員試験の数的処理解説サイト「数的処理の穴場」へようこそ。

ここって何?
【1】オリジナルの演習問題
【2】どこよりも詳しい解説
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を扱う、ありそうでなかった数的処理の学習サイトです。

公務員試験の数的処理をはじめとした、算数/数学の試験を受ける方は必見!
ぜひ最後まで読んでいってください。

モクセイ
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「解法のポイント」はないこともある、かもしれない

今回のテーマは……「整数」

今回は、演習量を増やす千本ノックの回。
これまで記事にしていなかった数的処理の過去問たちを、淡々と【世界一ていねいに解説】していきます。

本サイトでは、数的処理の過去問を扱っています。
本番で初見の問題に対処する力をつけて1点でも多く得点してもらえるよう、使う問題を毎回厳選して紹介しています。

そのため、他に応用しにくい解き方だったり、あまりにも単純すぎる(と筆者が判断した)問題は外していました。

が、それらも実際に出題された問題には違いありません。
何より、問題演習は数をこなすことが大切。
そんな視点から、筆者が【世界一ていねいな解説】を付して公開することで、ボツになった過去問たちを供養していこうという回のこと。

モクセイ
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YouTubeのサブチャン的な回だと思ってください

演習問題:年齢が素数になる5人家族

ある5人家族の年齢について、次のことが分かっているとき、最年少の者の年齢はいくらか。

  • 5人の年齢を合計すると225であった。
  • 27歳である1人を除く4人の年齢は全て素数であった。
  • 5人の年齢の各桁をみると、0を除く全ての整数が1回ずつ使用されていた。
  1. 1歳
  2. 3歳
  3. 5歳
  4. 11歳
  5. 13歳
3

条件をもとに、5人家族の年齢を当ててください。
現在のみを対象としているため、いわゆる「年齢算」とは異なります。

それでは、解説スタート!

解説:二ケタ以下の素数をしらみつぶし

1~9を使った素数→4,6,8は十の位

5人家族の年齢、つまり5つの整数を特定します。
手がかりとなる3つの条件を簡単にまとめると、

  • 合計225
  • 27以外は素数
  • 1〜9を1回ずつ使用

現時点で使えそうなのは、2つ目と3つ目。

3つ目について、1~9に含まれる偶数の扱いを考えてみます。
「27」以外の4つでは、どこかのケタに「4」「6」「8」が登場するはず。
しかし「素数」という条件がある以上、一の位にはなれません。

モクセイ
モクセイ

2で割れちゃうからね

かつ、百の位だと225をオーバーするので、これもNG。
→「4」「6」「8」は十の位で確定

5人の年齢は□, 27, 4□, 6□, 8□→□の候補は1,3,5,9のいずれか
不明な数字を□で表す

二ケタ以下に絞り込み→素数をしらみつぶし

ここまでで、5人の年齢はせいぜい二ケタであることが分かりました。

モクセイ
モクセイ

100歳以上の人口、ついに10万人を超えたってよ

ここに「素数」という条件も加えれば、候補はかなり絞られます。
→「二ケタ以下の素数」を全て挙げてしまえば、具体的な数字を相手とした「しらみつぶし」が可能

二ケタ以下の素数を全て挙げた一覧表
二ケタ以下の素数

ここから、条件に合わないものに消していき、残ったものが答えです。

例えば27について。
「1〜9を1回ずつ」の条件より、2と7を含むものは候補から外れます。

2と7を含む素数は候補から除外
2と7を含むものを候補から除外

6□に注目。
可能性があるのは「61」だけなので、これが答えの一つです。

モクセイ
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1のつく数字も新たに除外できる

1のつく素数を除外する
1のつく素数を除外

今度は4□に注目。
該当し得るのは「43」だけなので、これも答えの一つです。

3のつく素数を除外する
3のつく素数を除外

8□も、同様にして「89」に決まります。

この時点で、1〜9のうち使われていないのは「5」だけ。
これが最後の1つです。

以上より、5人家族の年齢は「5」「27」「43」「61」「89」
(足し合わせると225)

モクセイ
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先祖代々片親の一族ってことで

よって、3が正解です。

おわりに:シンプルながら定石通りの整数問題

お疲れ様でした!

必要な知識は素数だけ、というシンプルな一問。
ですが、「範囲を絞ってしらみつぶし」という、整数問題の定石はここでも通用します。
今回は「二ケタ以下」という範囲を特定し、該当する素数をしらみつぶしする解き方でした。
整数問題では、範囲が決まればしらみつぶしできる、ということをぜひ覚えておいてください。

このほか、数的処理の穴場では、整数の問題をたくさん紹介しています。
整数問題の過去記事はコチラ。

最後に一言

年の差が20歳ずつの5人家族って無理あるでしょ

モクセイ
モクセイ

家族のカタチもいろいろさ

最後までお読みいただきありがとうございました。

「数的処理の穴場」では、算数・数学のオリジナル問題と【世界一ていねいな解説】をたくさん公開しています。

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