7で割ると2余り、9で割ると6余るような4桁の自然数のうち、最小のものを求める。

数論合同式中国剰余定理剰余整数
2025/6/17

1. 問題の内容

7で割ると2余り、9で割ると6余るような4桁の自然数のうち、最小のものを求める。

2. 解き方の手順

求める数を xx とすると、問題文より以下の式が成り立つ。
x2(mod7)x \equiv 2 \pmod{7}
x6(mod9)x \equiv 6 \pmod{9}
まず、1つ目の式から x=7k+2x = 7k + 2kk は整数)と表せる。これを2つ目の式に代入すると、
7k+26(mod9)7k + 2 \equiv 6 \pmod{9}
7k4(mod9)7k \equiv 4 \pmod{9}
ここで、7k4(mod9)7k \equiv 4 \pmod{9} を満たす kk を見つける。
7k4(mod9)7k \equiv 4 \pmod{9} の両辺に4を掛けると、
28k16(mod9)28k \equiv 16 \pmod{9}
k7(mod9)k \equiv 7 \pmod{9}
よって、k=9m+7k = 9m + 7mm は整数)と表せる。
これを x=7k+2x = 7k + 2 に代入すると、
x=7(9m+7)+2=63m+49+2=63m+51x = 7(9m + 7) + 2 = 63m + 49 + 2 = 63m + 51
x=63m+51x = 63m + 51
求める xx は4桁の自然数なので、1000x99991000 \leq x \leq 9999 である。
100063m+5199991000 \leq 63m + 51 \leq 9999
94963m9948949 \leq 63m \leq 9948
15.06m157.9015.06 \leq m \leq 157.90
mm は整数なので、16m15716 \leq m \leq 157
最小の xx を求めるためには、mm を最小にする必要がある。よって、m=16m = 16 を代入すると、
x=63(16)+51=1008+51=1059x = 63(16) + 51 = 1008 + 51 = 1059

3. 最終的な答え

1059

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