4桁の整数 $abc6$ が3, 7, 11のいずれでも割り切れるとき、$a+b+c$ が最大となるのはどれか。ここで、$a, b, c$ は1桁の整数である。

数論整数の性質約数倍数合同式
2025/5/26

1. 問題の内容

4桁の整数 abc6abc6 が3, 7, 11のいずれでも割り切れるとき、a+b+ca+b+c が最大となるのはどれか。ここで、a,b,ca, b, c は1桁の整数である。

2. 解き方の手順

3, 7, 11のいずれでも割り切れるということは、3 x 7 x 11 = 231 の倍数である。したがって、abc6abc6 は 231 の倍数である。
abc6=1000a+100b+10c+6abc6 = 1000a + 100b + 10c + 6と表せる。
abc6=231kabc6 = 231k (kk は整数) となる。
abc6abc6 は4桁の数なので、1000abc699991000 \le abc6 \le 9999。よって、1000231k99991000 \le 231k \le 9999 となる。
この不等式を解くと、1000/231k9999/2311000/231 \le k \le 9999/231 より、4.32k43.284.32 \le k \le 43.28 となる。
kk は整数なので、5k435 \le k \le 43
abc6=231kabc6 = 231k なので、abc66(mod10)abc6 \equiv 6 \pmod{10} を満たす kk を探す。
231kk(mod10)231k \equiv k \pmod{10} であるから、k6(mod10)k \equiv 6 \pmod{10}
kk の候補は、6, 16, 26, 36 である。
* k=6k=6 のとき、231×6=1386231 \times 6 = 1386 なので、a=1,b=3,c=8a=1, b=3, c=8 となり、a+b+c=1+3+8=12a+b+c = 1+3+8=12
* k=16k=16 のとき、231×16=3696231 \times 16 = 3696 なので、a=3,b=6,c=9a=3, b=6, c=9 となり、a+b+c=3+6+9=18a+b+c = 3+6+9=18
* k=26k=26 のとき、231×26=6006231 \times 26 = 6006 なので、a=6,b=0,c=0a=6, b=0, c=0 となり、a+b+c=6+0+0=6a+b+c = 6+0+0=6
* k=36k=36 のとき、231×36=8316231 \times 36 = 8316 なので、a=8,b=3,c=1a=8, b=3, c=1 となり、a+b+c=8+3+1=12a+b+c = 8+3+1=12
a+b+ca+b+c の最大値は18。

3. 最終的な答え

5. 18

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