正の整数 $X, Y, Z$ があり、それらの和が10である。すなわち、$X + Y + Z = 10$ である。 問いは、$Z$ の値を求めることである。 条件として、 ア: $X$ と $Y$ の積は15である。すなわち、$XY = 15$ イ: $Y$ と $Z$ の積は10である。すなわち、$YZ = 10$ A~Eの選択肢から、アとイのどちら(または両方)の情報があれば $Z$ の値がわかるかを選ぶ。

代数学方程式整数連立方程式因数分解
2025/7/8

1. 問題の内容

正の整数 X,Y,ZX, Y, Z があり、それらの和が10である。すなわち、X+Y+Z=10X + Y + Z = 10 である。
問いは、ZZ の値を求めることである。
条件として、
ア: XXYY の積は15である。すなわち、XY=15XY = 15
イ: YYZZ の積は10である。すなわち、YZ=10YZ = 10
A~Eの選択肢から、アとイのどちら(または両方)の情報があれば ZZ の値がわかるかを選ぶ。

2. 解き方の手順

まず、アの情報だけの場合を考える。XY=15XY = 15 であり、X+Y+Z=10X + Y + Z = 10 である。
XXYY は正の整数なので、XY=15XY = 15 となる組み合わせは (X,Y)=(1,15),(3,5),(5,3),(15,1)(X, Y) = (1, 15), (3, 5), (5, 3), (15, 1) のいずれかである。
しかし、X+Y+Z=10X + Y + Z = 10 なので、X+Y<10X+Y < 10 である必要がある。
したがって、(X,Y)=(3,5),(5,3)(X, Y) = (3, 5), (5, 3) のみが可能である。
このとき、Z=10(X+Y)=10(3+5)=2Z = 10 - (X + Y) = 10 - (3 + 5) = 2 または Z=10(5+3)=2Z = 10 - (5 + 3) = 2 となる。
つまり、アの情報だけでは Z=2Z = 2 であることがわかる。
次に、イの情報だけの場合を考える。YZ=10YZ = 10 であり、X+Y+Z=10X + Y + Z = 10 である。
YYZZ は正の整数なので、YZ=10YZ = 10 となる組み合わせは (Y,Z)=(1,10),(2,5),(5,2),(10,1)(Y, Z) = (1, 10), (2, 5), (5, 2), (10, 1) のいずれかである。
しかし、X+Y+Z=10X + Y + Z = 10 なので、Y+Z<10Y+Z < 10 である必要がある。
したがって、(Y,Z)=(2,5),(5,2)(Y, Z) = (2, 5), (5, 2) のみが可能である。
このとき、X=10(Y+Z)=10(2+5)=3X = 10 - (Y + Z) = 10 - (2 + 5) = 3 または X=10(5+2)=3X = 10 - (5 + 2) = 3 となる。
つまり、イの情報だけでは、X=3X = 3 であることはわかるが、ZZ は 2 または 5 の可能性があるため、ZZ の値を一意に特定できない。
アだけでも Z=2Z = 2 と特定できるが、イだけでは ZZ の値を特定できないので、選択肢 A が正しい。

3. 最終的な答え

A

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