◆千葉県 CAT さんからの解答。
Nが次の場合 自然数Nから数字を一つ消して新たな数Mにしたとき M=N/9 となる。
(末尾の数字が「0」のNは 「0」を何個でもつけることが可能)
N=45 M=5 N=450 M=50 N=135 M=1 N=1350 M=150 N=225 M=25 N=2250 M=250 N=315 M=35 N=3150 M=350 N=405 M=45 N=4050 M=4450 N=675 M=75 N=6750 M=750 N=1125 M=125 N=11250 M=1250 N=2025 M=225 N=20250 M=2250 N=5625 M=625 N=56250 M=6250 N=1575 M=175 N=15750 M=1750 N=2475 M=275 N=24750 M=2750 N=3375 M=375 N=33750 M=3750 N=4275 M=475 N=42750 M=4750 N=6075 M=675 N=60750 M=6750 N=7875 M=875 N=78750 M=8750 N=12125 M=1125 N=101250 M=11250 N=14625 M=1625 N=146250 M=16250 N=12375 M=1375 N=123750 M=13750 N=16875 M=1875 N=168750 M=18750
◆東京都 建築家 さんからの解答。
Nを消す数字をb(0≦b<10)として
N=a+b*10n+c*10n+1
と分解してみます。
ただし a<10n
するとbを消したMは
M=a+c*10n
となります。
N=9Mですので、これをまとめると
8a=(b+c)*10n ・・・(i)
となります。
a<10n でしたので、
(b+c)<8になります。 ・・・(ii)
一方8aも(10n)の倍数になりますので
a=(k*10n)/8 <10n
(1≦k≦7 :kは整数)・・・(iii)
この(i)(ii)(iii)を満たせばよいようなのでたくさんありそうです。
例えば (N,M)=(52875、5875)などですね。
◆東京都 かえる さんからの解答。
Nの一の位を消してMを作るとすると、N≧10Mとなり明らかに題意を満たさない。
よって、NとMの一の位は同じ数字になるが、9倍して一の位が変わらないのは0か5なので、NとMの一の位は0か5。
ここでNとMの一の位が0の場合は両者をともに10で割って考える。
この2数についても一の位はともに0か5であるので、10で割り続ければ、いずれはともに一の位が5になる。
この数をN’とM’として以下考える。
【1】N’の十の位を消してM’を作る場合
N’=A・100+B・10+5
M’=A・10+5
(但しAは非負整数、Bは0≦B≦9の整数)
M’=N’/9 ⇔ A+B=4 ⇔ (A,B)=(4,0),(3,1),(2,2),(1,3),(0,4) ⇔ N’=405,315,225,135,45【2】N’の10n-1(nはn≧3の整数)の位を消してM’を作る場合
N’=A・10n+B・10n-1+C・10+5
M’=A・10n-1+C・10+5
(但しAは非負整数、Bは0≦B≦9の整数、
Cは0≦C≦10n-2−1の整数、nはn≧3の整数)
M’=N’/9⇔ (A+B)・10n-2=8C+4
ここで、nがn≧5の整数のとき、左辺は8で割り切れるにもかかわらず、右辺は8で割り切れないので不適。
従って、n=3,4
【2−1】n=3のとき
10(A+B)=8C+4
(但しAは非負整数、Bは0≦B≦9の整数、Cは0≦C≦9の整数)
より C=2,7 ゆえ
(A,B,C)=
(2,0,2),(1,1,2),(0,2,2),
(6,0,7),(5,1,7),(4,2,7),
(3,3,7),(2,4,7),(1,5,7),(0,6,7)
⇔
N’=
2025,1125,225,6075,
5175,4275,3375,2475,
1575,675
【2−2】n=4のとき
100(A+B)=8C+4
(但しAは非負整数、Bは0≦B≦9の整数、Cは0≦C≦99の整数)
より C=12,37,62,87 ゆえ
(A,B,C)=
(1,0,12),(0,1,12),(3,0,37),
(2,1,37),(1,2,37),(0,3,37),
(5,0,62),(4,1,62),(3,2,62),
(2,3,62),(1,4,62),(0,5,62),
(7,0,87),(6,1,87),(5,2,87),
(4,3,87),(3,4,87),(2,5,87),
(1,6,87),(0,7,87)
⇔
N’=
10125,1125,30375,21375,
12375,3375,50625,41625,
32625,23625,14625,5625,
70875,61875,52875,43875,
34875,25875,16875,7875
以上より、Nは、
(十の位を消す)
405,315,225,135,45
(百の位を消す)
2025,1125,225(既出),6075,5175,
4275,3375,2475,1575,675
(千の位を消す)
10125,1125(既出),30375,21375,
12375,3375(既出),50625,41625,
32625,23625,14625,5625,70875,
61875,52875,43875,34875,25875,
16875,7875
の10k-1倍(kは自然数)・・・【答】
◆東京都 ぽこぺん さんからの解答。
N の一の位を消して M を作る場合は,M ≦ N/10 が成立するから,題意を満たすことはできない。
したがって,N において,消去する桁よりも下位に n 桁 (n≧1) あるとしてよい。
このとき,自然数 N,M は,整数 x,y,z を用いて,
N = 10n(10x + y) + z
M = 10n x + z
0 ≦ x (1)
0 ≦ y < 10 (2)
0 ≦ z < 10n (3)
とおくことができ,題意の関係は
10n (10x + y) + z = 9 (10n x + z)
すなわち,
10n (x + y) = 8z (4)
と書くことができる。
ここで,z = 0 とすると,x = y = z = 0 すなわち N = 0 となるから適さない。
したがって,(3) の代わりに
0 < z < 10n (3')となる。
(1) n = 1 のとき,(4) は
5(x + y) = 4z
となり,5 と 4 は互いに素であるから,t を整数として
x + y = 4t
z = 5t (5)
とおける。さらに,1 桁の整数 y をパラメ−タと考えれば,
x = 4t - y (6)
と書ける。ここで,(3') と (5) より,
t = 1となり,(1),(2),(6) より,
(t, y) = (1, 0),(1, 1),(1, 2),(1, 3),(1, 4)
すなわち,
(x, y, z) = (4, 0, 5),(3, 1, 5),(2, 2, 5),(1, 3, 5),(0, 4, 5)
を得る。
(2) n = 2 のとき,(4) は
25(x + y) = 2z
となり,25 と 2 は互いに素であるから,t を整数として
x + y = 2t
z = 25t (7)
とおける。さらに,1 桁の整数 y をパラメタと考えれば,
x = 2t - y (8)
と書ける。ここで,(3') と (7) より,
t = 1,2,3であるから,(1),(2),(8) より,
(t, y) =
(1, 0),(1, 1),(1, 2),
(2, 0),(2, 1),(2, 2),(2, 3),(2, 4),
(3, 0),(3, 1),(3, 2),(3, 3),(3, 4),(3, 5),(3, 6)
を得る。したがって,
(x, y, z) =
(2, 0, 25),(1, 1, 25),(0, 2, 25),
(4, 0, 50),(3, 1, 50),(2, 2, 50),(1, 3, 50),(0, 4, 50),
(6, 0, 75),(5, 1, 75),(4, 2, 75),(3, 3, 75),(2, 4, 75),(1, 5, 75),(0, 6, 75)
を得る。
(3) n ≧ 3 のとき,(4) は
125・10n-3 (x + y) = z
となるから,t を整数として
x + y = t
z = 125・10n-3 t (9)
とおける。さらに,1 桁の整数 y をパラメタと考えれば,
x = t - y (10)
と書ける。ここで,(3') と (9) より,
t = 1,2,3,4,5,6,7
であるから,(1),(2),(10) より,
(t, y)= (1, 0),(1, 1), (2, 0),(2, 1),(2, 2), (3, 0),(3, 1),(3, 2),(3, 3), (4, 0),(4, 1),(4, 2),(4, 3),(4, 4), (5, 0),(5, 1),(5, 2),(5, 3),(5, 4),(5, 5), (6, 0),(6, 1),(6, 2),(6, 3),(6, 4),(6, 5),(6, 6), (7, 0),(7, 1),(7, 2),(7, 3),(7, 4),(7, 5),(7, 6),(7, 7)を得る。
したがって,この 35 組を用いて (9),(10) により x,z を定めたものはすべて解となる。
◆広島県 清川 育男 さんからの解答。
N M 45 5 135 15 225 25 315 35 405 45 450 50 675 75 1125 125 1350 150 1575 175 2025 225 2250 250 2475 275 3150 350 3375 375 4050 450 4275 475 4500 500 5175 575 5625 625 6075 675 6750 750 7875 875 10125 1125 11250 1250 12375 1375 13500 1500 14625 1625 15750 1750 16875 1875 20250 2250 21375 2375 22500 2500 23625 2625 24750 2750 25875 2875 30375 3375 31500 3500 32625 3625 33750 3750 34875 3875 40500 4500 41625 4625 42750 4750 43875 4875 45000 5000 50625 5625 51750 5750 52875 5875 56250 6250 60750 6750 61875 6875 67500 7500 70875 7875 78750 8750 101250 11250 112500 12500 123750 13750 135000 15000 146250 16250 157500 17500 168750 18750 202500 22500 213750 23750 225000 25000 236250 26250 247500 27500 258750 28750 303750 33750 315000 35000 326250 36250 337500 37500 348750 38750 405000 45000 416250 46250 427500 47500 438750 48750 450000 50000 506250 56250 517500 57500 528750 58750 562500 62500 607500 67500 618750 68750 675000 75000 708750 78750 787500 87500 1012500 112500 1125000 125000 1237500 137500 1350000 150000 1462500 162500 1575000 175000 1687500 187500 2025000 225000 2137500 237500 2250000 250000 2362500 262500 2475000 275000 2587500 287500 3037500 337500 3150000 350000 3262500 362500 3375000 375000 3487500 387500 4050000 450000 4162500 462500 4275000 475000 4387500 487500 4500000 500000 5062500 562500 5175000 575000 5287500 587500 5625000 625000 6075000 675000 6187500 687500 6750000 750000 7087500 787500 7875000 875000 10125000 1125000 11250000 1250000 12375000 1375000 13500000 1500000 14625000 1625000 15750000 1750000 16875000 1875000 20250000 2250000 21375000 2375000 22500000 2500000 23625000 2625000 24750000 2750000 25875000 2875000 30375000 3375000 31500000 3500000 32625000 3625000 33750000 3750000 34875000 3875000 40500000 4500000 41625000 4625000 42750000 4750000 43875000 4875000 45000000 5000000 50625000 5625000 51750000 5750000 52875000 5875000 56250000 6250000 60750000 6750000 61875000 6875000 67500000 7500000 70875000 7875000 78750000 8750000 101250000 11250000 112500000 12500000 123750000 13750000 135000000 15000000 146250000 16250000 157500000 17500000 168750000 18750000 202500000 22500000 213750000 23750000 225000000 25000000 236250000 26250000 247500000 27500000 258750000 28750000 303750000 33750000 315000000 35000000 326250000 36250000 337500000 37500000 348750000 38750000 405000000 45000000 416250000 46250000 427500000 47500000 438750000 48750000 450000000 50000000 506250000 56250000 517500000 57500000 528750000 58750000 562500000 62500000 607500000 67500000 618750000 68750000 675000000 75000000 708750000 78750000 787500000 87500000 1012500000 112500000 1125000000 125000000 1237500000 137500000 1350000000 150000000 1462500000 162500000 1575000000 175000000 1687500000 187500000 2025000000 225000000 2137500000 237500000 2250000000 250000000 2362500000 262500000 2475000000 275000000 2587500000 287500000 3037500000 337500000 3150000000 350000000 3262500000 362500000 3375000000 375000000 3487500000 387500000 4050000000 450000000 4162500000 462500000 4275000000 475000000 4387500000 487500000 4500000000 500000000 5062500000 562500000 5175000000 575000000 5287500000 587500000 5625000000 625000000 6075000000 675000000 6187500000 687500000 6750000000 750000000 7087500000 787500000 7875000000 875000000