6で割ると4余り、7で割ると5余り、8で割ると6余る正の整数のうち、最も小さいものの各桁の数字の和を求める問題です。

数論合同式中国剰余定理整数の性質
2025/5/26

1. 問題の内容

6で割ると4余り、7で割ると5余り、8で割ると6余る正の整数のうち、最も小さいものの各桁の数字の和を求める問題です。

2. 解き方の手順

求める整数をxxとします。問題文より、以下の3つの式が成り立ちます。
x4(mod6)x \equiv 4 \pmod{6}
x5(mod7)x \equiv 5 \pmod{7}
x6(mod8)x \equiv 6 \pmod{8}
3つ目の式から、x=8k+6x = 8k + 6kkは整数)と表せます。これを1つ目の式に代入すると、
8k+64(mod6)8k + 6 \equiv 4 \pmod{6}
2k24(mod6)2k \equiv -2 \equiv 4 \pmod{6}
k2(mod3)k \equiv 2 \pmod{3}
したがって、k=3l+2k = 3l + 2llは整数)と表せます。
これをx=8k+6x = 8k + 6に代入すると、
x=8(3l+2)+6=24l+16+6=24l+22x = 8(3l + 2) + 6 = 24l + 16 + 6 = 24l + 22
これを2つ目の式に代入すると、
24l+225(mod7)24l + 22 \equiv 5 \pmod{7}
3l+15(mod7)3l + 1 \equiv 5 \pmod{7}
3l4(mod7)3l \equiv 4 \pmod{7}
3l4+7+7=18(mod7)3l \equiv 4 + 7 + 7 = 18 \pmod{7}
l6(mod7)l \equiv 6 \pmod{7}
したがって、l=7m+6l = 7m + 6mmは整数)と表せます。
これをx=24l+22x = 24l + 22に代入すると、
x=24(7m+6)+22=168m+144+22=168m+166x = 24(7m + 6) + 22 = 168m + 144 + 22 = 168m + 166
m=0m = 0のとき、x=166x = 166
これは正の整数であり、条件を満たします。
166166の各桁の数字の和は、1+6+6=131 + 6 + 6 = 13です。

3. 最終的な答え

13

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