大分市で中学受験の算数、理科を指導する大分理系専門塾WINROADです。
(問題)
3つの異なる整数をX,12,30とする。
この3つの整数の最大公約数は6、最小公倍数は420とすると、このようなXはいくつあるか?
最大公約数は6 つまり 6 = 2 × 3
最小公倍数は420 つまり 420 = 2 × 2 × 3 × 5 × 7
また、12 = 2 × 2 × 3 、 30 = 2 × 3 × 5
である。
さあ、これらの情報から「整数X」を考えていくことになる。ここで、思い出してほしい。
3つの整数の最大公約数、最小公倍数ってどうやって出していたっけ?
3つの整数の最大公約数 =「3数に共通する素因数の積」
3つの整数の最小公倍数 =「少なくとも2数に共通する素因数(割った数)と残った数の積」
ということでしたよね?
最大公約数6 つまり 2 × 3 は3つの整数に共通で入っている素因数の積である。
12 = 2 × 2 × 3
30 = 2 × 3 × 5
X = 2 × 3 × ( )
さて、整数Xのかたちがだんだん現れてきました。
次は「最小公倍数」から( )に入る数字を割り出していきましょう。
最小公倍数420 つまり 420 = 2 × 2 × 3 × 5 × 7
この情報から「7」は絶対に入れておく必要があるということに気づいてほしい。
12と30には 最小公倍数6を構成する数を除くと、それぞれ 2 と 5 が単独で存在している。
そのままにしておいても最小公倍数を求めるには何ら問題はない。
7は整数Xに組み込んでおかないといけませんよね。(残った数の積となるから)
また、整数Xに2や5が単独で、もしくは同時に存在していても最小公倍数420を求めることは可能だ。(少なくとも2数に共通する素因数で割った数となるから)
以上のことを踏まえると X = 2 × 3 × ( ) の( )に入る数字は
( 7 )、( 2 × 7 )、( 5 × 7 )、(2 × 5 × 7)の4通りと考えられる。
よって X=42, 84, 210, 420
(大分理系専門塾WINROAD 江本)