7で割ると4余り、9で割ると8余る300以下の自然数が何個あるかを求める問題です。

数論合同式剰余整数
2025/8/3

1. 問題の内容

7で割ると4余り、9で割ると8余る300以下の自然数が何個あるかを求める問題です。

2. 解き方の手順

求める自然数をnnとすると、問題文から以下の2つの式が成り立ちます。
n4(mod7)n \equiv 4 \pmod{7}
n8(mod9)n \equiv 8 \pmod{9}
1つ目の式から、n=7k+4n = 7k + 4kkは整数)と表せます。
これを2つ目の式に代入すると、
7k+48(mod9)7k + 4 \equiv 8 \pmod{9}
7k4(mod9)7k \equiv 4 \pmod{9}
7k4(mod9)7k \equiv 4 \pmod{9} を満たすkkを求めます。
7k4(mod9)7k \equiv 4 \pmod{9}の両辺に4をかけると、
28k16(mod9)28k \equiv 16 \pmod{9}
k7(mod9)k \equiv 7 \pmod{9}
したがって、k=9l+7k = 9l + 7llは整数)と表せます。
これをn=7k+4n = 7k + 4に代入すると、
n=7(9l+7)+4=63l+49+4=63l+53n = 7(9l + 7) + 4 = 63l + 49 + 4 = 63l + 53
nnは300以下の自然数であるので、
63l+5330063l + 53 \leq 300
63l24763l \leq 247
l247633.92l \leq \frac{247}{63} \approx 3.92
llは整数なので、l=0,1,2,3l = 0, 1, 2, 3となります。
したがって、条件を満たすnnl=0,1,2,3l=0,1,2,3のとき、それぞれn=53,116,179,242n = 53, 116, 179, 242となります。
よって、条件を満たす自然数は4個です。

3. 最終的な答え

4個

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