赤、青、黒のボールペンがそれぞれ1本以上あり、合計8本である。このとき、赤のボールペンの本数を求める問題です。与えられた情報として、 * ア:赤は青より3本多い * イ:黒は青の3倍の本数である このうち、どちら(または両方)の情報があれば赤のボールペンの本数が分かるかを答えます。

代数学方程式整数問題論理
2025/6/11

1. 問題の内容

赤、青、黒のボールペンがそれぞれ1本以上あり、合計8本である。このとき、赤のボールペンの本数を求める問題です。与えられた情報として、
* ア:赤は青より3本多い
* イ:黒は青の3倍の本数である
このうち、どちら(または両方)の情報があれば赤のボールペンの本数が分かるかを答えます。

2. 解き方の手順

* アの情報だけの場合:
赤のボールペンの本数を rr、青のボールペンの本数を bb、黒のボールペンの本数を kk とします。アの情報から、r=b+3r = b + 3 であることがわかります。また、r+b+k=8r + b + k = 8 であることもわかっています。これらの式から rr を求めることができるか検討します。
r=b+3r = b + 3r+b+k=8r + b + k = 8 に代入すると、(b+3)+b+k=8(b + 3) + b + k = 8 となり、2b+k=52b + k = 5 という式が得られます。bbkk は共に1以上の整数なので、この式を満たす bbkk の組み合わせは限られています。
* b=1b = 1 のとき、k=3k = 3。このとき、r=1+3=4r = 1 + 3 = 4
* b=2b = 2 のとき、k=1k = 1。このとき、r=2+3=5r = 2 + 3 = 5
rr の値が一つに定まらないので、アの情報だけでは赤のボールペンの本数はわかりません。
* イの情報だけの場合:
イの情報から、k=3bk = 3b であることがわかります。r+b+k=8r + b + k = 8 に代入すると、r+b+3b=8r + b + 3b = 8 となり、r+4b=8r + 4b = 8 という式が得られます。rrbb は共に1以上の整数なので、この式を満たす rrbb の組み合わせは限られています。
* b=1b = 1 のとき、r=4r = 4。このとき、k=31=3k = 3 * 1 = 3
* b=2b = 2 のとき、r=0r = 0。しかし、赤のボールペンは1本以上必要なのでこれは不適。
r=4r = 4 と一意に定まるので、イの情報だけでは赤のボールペンの本数がわかります。
* 答えの選択
以上の考察から、イの情報だけで赤のボールペンの本数がわかり、アの情報だけではわからないので、答えは B です。

3. 最終的な答え

B

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