5で割ると2余り、7で割ると4余る自然数のうち、100に最も近いものを求める。

数論合同式剰余中国剰余定理整数問題
2025/6/17
## 問題24

1. 問題の内容

5で割ると2余り、7で割ると4余る自然数のうち、100に最も近いものを求める。

2. 解き方の手順

* 5で割ると2余る自然数は、5k+25k+2(kは整数)と表せる。
* 7で割ると4余る自然数は、7l+47l+4(lは整数)と表せる。
したがって、5k+2=7l+45k+2 = 7l+4 という式が成り立つ。
これを変形すると、5k=7l+25k = 7l + 2 となる。
kk について解くと、k=7l+25k = \frac{7l+2}{5}となる。
kk が整数になるためには、7l+27l+2 が5の倍数でなければならない。
7l+2=5m7l+2 = 5mとおくと、l=5m27l = \frac{5m-2}{7}
同様に ll が整数になるためには、5m25m-2が7の倍数でなければならない。
mm に小さい整数を代入して、5m25m-2が7の倍数になるものを探す。
m=3m = 3 のとき、5(3)2=135(3)-2 = 13 (7の倍数ではない)
m=4m = 4 のとき、5(4)2=185(4)-2 = 18 (7の倍数ではない)
m=5m = 5 のとき、5(5)2=235(5)-2 = 23 (7の倍数ではない)
m=6m = 6 のとき、5(6)2=285(6)-2 = 28 (7の倍数である)
したがって、m=6m=6のとき、l=5(6)27=287=4l = \frac{5(6)-2}{7} = \frac{28}{7} = 4
k=7(4)+25=305=6k = \frac{7(4)+2}{5} = \frac{30}{5} = 6
よって、最初の数は、5k+2=5(6)+2=325k+2 = 5(6)+2 = 32 または 7l+4=7(4)+4=327l+4 = 7(4)+4 = 32
5k+2=7l+45k+2 = 7l+4 を満たす数は、35n+3235n + 32 (nは整数)で表せる。
100に近い数を探す。
n=1のとき、35(1)+32=6735(1)+32 = 67
n=2のとき、35(2)+32=10235(2)+32 = 102
n=3のとき、35(3)+32=13735(3)+32 = 137
100に最も近いのは、102102である。

3. 最終的な答え

102

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