7で割ると2余り、9で割ると6余るような4桁の自然数のうち、最小のものを求める。

数論合同式中国剰余定理最小公倍数整数問題
2025/8/5

1. 問題の内容

7で割ると2余り、9で割ると6余るような4桁の自然数のうち、最小のものを求める。

2. 解き方の手順

求める自然数を nn とします。
問題文より、nn は以下の条件を満たします。
* n2(mod7)n \equiv 2 \pmod{7}
* n6(mod9)n \equiv 6 \pmod{9}
* 1000n99991000 \le n \le 9999
まず、最初の2つの合同式を満たす nn を探します。
n=7k+2n = 7k + 2 とおくと、7k+26(mod9)7k + 2 \equiv 6 \pmod{9} より、
7k4(mod9)7k \equiv 4 \pmod{9}
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 + 7 と表せます。
これを n=7k+2n = 7k + 2 に代入すると、
n=7(9l+7)+2=63l+49+2=63l+51n = 7(9l + 7) + 2 = 63l + 49 + 2 = 63l + 51
次に、1000n99991000 \le n \le 9999 の条件を考慮します。
100063l+5199991000 \le 63l + 51 \le 9999
94963l9948949 \le 63l \le 9948
94963l994863\frac{949}{63} \le l \le \frac{9948}{63}
15.06...l157.90...15.06... \le l \le 157.90...
ll は整数なので、16l15716 \le l \le 157
nn が最小となるのは l=16l=16 のときです。
n=63×16+51=1008+51=1059n = 63 \times 16 + 51 = 1008 + 51 = 1059

3. 最終的な答え

1059

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