1組のトランプから何枚かのカードを選び、6枚ずつ並べると2枚余り、10枚ずつ並べると6枚余る。選んだカードの枚数を求める問題です。

数論不定方程式合同式整数の性質最大公約数
2025/3/18

1. 問題の内容

1組のトランプから何枚かのカードを選び、6枚ずつ並べると2枚余り、10枚ずつ並べると6枚余る。選んだカードの枚数を求める問題です。

2. 解き方の手順

選んだカードの枚数を xx とします。
6枚ずつ並べると2枚余るので、xx6n+26n + 2nn は整数)と表すことができます。
10枚ずつ並べると6枚余るので、xx10m+610m + 6mm は整数)と表すことができます。
したがって、以下の式が成り立ちます。
x=6n+2=10m+6x = 6n + 2 = 10m + 6
この式を整理すると、
6n10m=46n - 10m = 4
3n5m=23n - 5m = 2
この不定方程式を解きます。
3n=5m+23n = 5m + 2
n=5m+23n = \frac{5m + 2}{3}
nn が整数になるためには、5m+25m+2が3の倍数になる必要があります。
m=2m=2のとき、5m+2=125m+2 = 12となり、3の倍数になります。
このとき、n=123=4n = \frac{12}{3} = 4 です。
したがって、x=6n+2=6×4+2=26x = 6n + 2 = 6 \times 4 + 2 = 26
また、x=10m+6=10×2+6=26x = 10m + 6 = 10 \times 2 + 6 = 26
他の解を探すために、3n5m=23n - 5m = 2 の特殊解を (n,m)=(4,2)(n,m)=(4,2) とすると、一般解は
n=4+5kn = 4 + 5k
m=2+3km = 2 + 3kkk は整数)
x=6n+2=6(4+5k)+2=24+30k+2=26+30kx = 6n + 2 = 6(4 + 5k) + 2 = 24 + 30k + 2 = 26 + 30k
x=10m+6=10(2+3k)+6=20+30k+6=26+30kx = 10m + 6 = 10(2 + 3k) + 6 = 20 + 30k + 6 = 26 + 30k
トランプの枚数は最大52枚なので、x52x \le 52
26+30k5226 + 30k \le 52
30k2630k \le 26
k2630<1k \le \frac{26}{30} < 1
k=0k=0のとき、x=26x = 26
k=1k=1 のとき、x=26+30=56>52x = 26 + 30 = 56 > 52 なので不適。
よって、選んだカードの枚数は26枚です。

3. 最終的な答え

26

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