3で割ると2余り、5で割ると1余り、7で割ると6余る自然数のうち、最小の数と3桁で最大の数を求める問題です。

数論合同式中国剰余定理剰余最小公倍数
2025/5/3

1. 問題の内容

3で割ると2余り、5で割ると1余り、7で割ると6余る自然数のうち、最小の数と3桁で最大の数を求める問題です。

2. 解き方の手順

求める自然数をnnとすると、以下の3つの条件が成り立ちます。
* n2(mod3)n \equiv 2 \pmod{3}
* n1(mod5)n \equiv 1 \pmod{5}
* n6(mod7)n \equiv 6 \pmod{7}
まず、3と5と7の最小公倍数を求めます。3, 5, 7は互いに素なので、最小公倍数は3×5×7=1053 \times 5 \times 7 = 105です。
次に、n=105k+xn = 105k + xとおきます。xxは条件を満たす最小の数であり、n2(mod3)n \equiv 2 \pmod{3}n1(mod5)n \equiv 1 \pmod{5}n6(mod7)n \equiv 6 \pmod{7}を満たします。
小さい方から順に数を当てはめて探します。
1から順に当てはめていくと、条件を満たす最初の数はx=31x = 31であることがわかります。
したがって、n=105k+31n = 105k + 31となります。
最小の数はk=0k=0のときなので、n=31n = 31です。
次に、3桁で最大の数を求めます。3桁の最大の数は999です。
105k+31999105k + 31 \le 999となる最大の整数kkを求めます。
105k99931105k \le 999 - 31
105k968105k \le 968
k9681059.219k \le \frac{968}{105} \approx 9.219
よって、k=9k = 9となります。
したがって、3桁で最大の数は105×9+31=945+31=976105 \times 9 + 31 = 945 + 31 = 976です。

3. 最終的な答え

最小の数は31であり、3桁で最大の数は976である。

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