数学カフェjr.

「知っておいてほしい」又は「ちょっとオモシロイ」初等数学を、高校受験をする又は中高一貫校在学の中学生を中心に、小学生~大人の方に向けてお伝えしていきます。

ちょっとオモシロイ四角数問題(近大附属)

平方根因数分解」について一通り学んだら、その応用問題として“西暦年数問題”に取り組んでおきましょう(※当ブログでもいくつか取り上げています)。


さて、
1936=44×44
2025=45×45
は、覚えておいた方が何かと便利な“西暦年数”でしたね。

そこで、よく見てみると、
2025=(20+25)×(20+25)
と、オモシロイ数であることがわかります。

他にも、このような「4桁の整数」はあるのか、探してみましょう。



まず、
「千の位と百の位の数字からなる2桁の整数をA」,
「十の位と一の位の数字からなる1~2桁の整数をB」
とおきます。
(※「4桁の整数」なので、Aは必ず2桁でなければいけませんね。)

例えば、「2001」の場合は、
「A=20,B=1」
ということです。

すると、
「4桁の整数=100A+B」
と表せますね。

これより、
「100A+B=(A+B)(A+B)」
という方程式が立てられます。

後は、この2元2次不定方程式を解くだけです。
さぁ、今までやってきた方法が通用するか試してみましょう。


※因みに、前回の問題において、
「正方形BPQRの面積が20×20」
「正方形CRSTの面積が25×25」
であるとすると、
「正方形ABCDの面積が2025」
となりますね。



残念ながら、
因数分解した式=整数」
の形には変形できないので、別の方法を探るしかありません。

(A+B)という式がいくつか両辺に“見える”ので、下記のように変形してみましょう。
(※慣れていないと中々できない変形かもしれません。)

99A+(A+B)=(A+B)(A+B)
(A+B)(A+B-1)=99A

この式の、
「左辺は“連続2数の積”」
を表し、
「右辺は“9の倍数かつ11の倍数”」
を表していますね。

まずは、
「(A+B)(A+B)が“4桁の整数”」
とならなければいけないので、
「A+B=32~99」
の場合で考えればよいことがわかります。

ということは、“(A+B)(A+B-1)”は、
「32×31,33×32,...,99×98」
となるので、その中から、
「9の倍数かつ11の倍数」
となるものを探せばいいですね。

「32~99で11の倍数」
は、
「33,44,...,99」
なので、
「その前後の数との積が9の倍数」
となるものを探せば、
「45×44,55×54,99×98」
の3通りしかないことがわかります。

よって、
(A,B)=(20,25),(30,25),(98,1)

∴2025以外の“オモシロイ4桁の整数”は3025,9801