問題は、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、3桁で最大のものを求めることです。

数論合同式中国剰余定理剰余最大公約数
2025/5/3

1. 問題の内容

問題は、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、3桁で最大のものを求めることです。

2. 解き方の手順

まず、条件を満たす自然数をNNとします。
NN は、ある整数 aa, bb, cc を用いて以下のように表すことができます。
N=3a+2N = 3a + 2
N=5b+1N = 5b + 1
N=7c+6N = 7c + 6
まず、N=3a+2N = 3a + 2N=5b+1N = 5b + 1 から、3a+2=5b+13a + 2 = 5b + 1 なので、3a=5b13a = 5b - 1 となります。
この式を満たす整数 a,ba, b の組を求めます。b=2b=2 のとき a=3a=3 が成り立ちます。
よって、 a=3+5ka = 3 + 5k, b=2+3kb = 2 + 3kkk は整数)と表すことができます。
これを NN の式に代入すると、
N=3(3+5k)+2=9+15k+2=15k+11N = 3(3+5k) + 2 = 9 + 15k + 2 = 15k + 11
または
N=5(2+3k)+1=10+15k+1=15k+11N = 5(2+3k) + 1 = 10 + 15k + 1 = 15k + 11
次に、N=15k+11N = 15k + 11N=7c+6N = 7c + 6 から、15k+11=7c+615k + 11 = 7c + 6 なので、15k+5=7c15k + 5 = 7c となります。
7c=15k+57c = 15k + 5 は、c=15k+57c = \frac{15k + 5}{7} と変形できます。
cc が整数であるためには、15k+515k + 5 が 7 で割り切れる必要があります。
15k+5k+50(mod7)15k + 5 \equiv k + 5 \equiv 0 \pmod{7} より、k52(mod7)k \equiv -5 \equiv 2 \pmod{7} となります。
よって、k=7l+2k = 7l + 2ll は整数)と表すことができます。
これを NN の式に代入すると、
N=15(7l+2)+11=105l+30+11=105l+41N = 15(7l + 2) + 11 = 105l + 30 + 11 = 105l + 41
NN は3桁の整数で最大のものなので、N<1000N < 1000 を満たす最大の ll を求めます。
105l+41<1000105l + 41 < 1000
105l<959105l < 959
l<9591059.13l < \frac{959}{105} \approx 9.13
ll は整数なので、最大の ll は 9 となります。
N=105(9)+41=945+41=986N = 105(9) + 41 = 945 + 41 = 986

3. 最終的な答え

986

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