与えられた問題は、以下の4つの問題から構成されています。 * **問題1**: 2進数 $101101_{(2)}$ を10進数に変換する。 * **問題2**: 216の正の約数の総和を求める。 * **問題3**: 方程式 $xy - 7 = 4x - y$ を満たす自然数 $x, y$ の組について、$x + y$ の値を求める。 * **問題4**: 100以上1000以下の自然数の中で、5で割ると3余り、13で割ると4余る自然数の個数を求める。

数論進数変換約数整数の性質合同式剰余
2025/8/2

1. 問題の内容

与えられた問題は、以下の4つの問題から構成されています。
* **問題1**: 2進数 101101(2)101101_{(2)} を10進数に変換する。
* **問題2**: 216の正の約数の総和を求める。
* **問題3**: 方程式 xy7=4xyxy - 7 = 4x - y を満たす自然数 x,yx, y の組について、x+yx + y の値を求める。
* **問題4**: 100以上1000以下の自然数の中で、5で割ると3余り、13で割ると4余る自然数の個数を求める。

2. 解き方の手順

* **問題1**: 2進数 101101(2)101101_{(2)} を10進数に変換する。
101101(2)=1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×20=32+0+8+4+0+1=45101101_{(2)} = 1 \times 2^5 + 0 \times 2^4 + 1 \times 2^3 + 1 \times 2^2 + 0 \times 2^1 + 1 \times 2^0 = 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 = 45
* **問題2**: 216の正の約数の総和を求める。
まず216を素因数分解します。216=23×33216 = 2^3 \times 3^3
約数の総和は (1+2+22+23)(1+3+32+33)=(1+2+4+8)(1+3+9+27)=15×40=600(1 + 2 + 2^2 + 2^3)(1 + 3 + 3^2 + 3^3) = (1 + 2 + 4 + 8)(1 + 3 + 9 + 27) = 15 \times 40 = 600
* **問題3**: 方程式 xy7=4xyxy - 7 = 4x - y を満たす自然数 x,yx, y の組について、x+yx + y の値を求める。
xy7=4xyxy - 7 = 4x - y を変形します。
xy+y=4x+7xy + y = 4x + 7
y(x+1)=4x+7y(x + 1) = 4x + 7
y=4x+7x+1=4(x+1)+3x+1=4+3x+1y = \frac{4x + 7}{x + 1} = \frac{4(x + 1) + 3}{x + 1} = 4 + \frac{3}{x + 1}
xxyy は自然数なので、x+1x + 1 は 3 の約数である必要があります。したがって、x+1=1x + 1 = 1 または x+1=3x + 1 = 3
x+1=1x + 1 = 1 のとき、x=0x = 0 となり、自然数ではないので不適。
x+1=3x + 1 = 3 のとき、x=2x = 2。このとき、y=4+33=4+1=5y = 4 + \frac{3}{3} = 4 + 1 = 5
x+y=2+5=7x + y = 2 + 5 = 7
* **問題4**: 100以上1000以下の自然数の中で、5で割ると3余り、13で割ると4余る自然数の個数を求める。
求める自然数を nn とすると、
n3(mod5)n \equiv 3 \pmod{5}
n4(mod13)n \equiv 4 \pmod{13}
n=5k+3=13l+4n = 5k + 3 = 13l + 4 (k, l は整数)
5k+3=13l+45k + 3 = 13l + 4 より、5k=13l+15k = 13l + 1
5k1(mod13)5k \equiv 1 \pmod{13}
5k40(mod13)5k \equiv 40 \pmod{13} より、k8(mod13)k \equiv 8 \pmod{13}
k=13m+8k = 13m + 8 (m は整数)
n=5(13m+8)+3=65m+40+3=65m+43n = 5(13m + 8) + 3 = 65m + 40 + 3 = 65m + 43
10065m+431000100 \le 65m + 43 \le 1000
5765m95757 \le 65m \le 957
5765m95765\frac{57}{65} \le m \le \frac{957}{65}
0.87...m14.72...0.87... \le m \le 14.72...
mm は整数なので、1m141 \le m \le 14
mm の個数は14個。

3. 最終的な答え

* 問題1: 45
* 問題2: 600
* 問題3: 7
* 問題4: 14

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