19と27で割っても3余る自然数の求め方

中学数学

この問題では、19と27で割っても3余る自然数を求める方法を解説します。整数の割り算において余りが3となる数を見つけるためには、数式を用いたアプローチが効果的です。

1. 問題の設定

問題は、「19と27のどちらで割っても3余る自然数」を求めるというものです。つまり、ある自然数Nに対して、次の条件を満たす必要があります。

  • N ÷ 19 の余りが3
  • N ÷ 27 の余りが3

このような条件を満たす自然数を求めます。

2. 数式を使って解く

まず、与えられた条件を数式で表現します。自然数Nが19で割った余りが3であることを考えると、次のように表現できます。

N ≡ 3 (mod 19)

同様に、Nが27で割った余りが3であることを考えると、次のように表現できます。

N ≡ 3 (mod 27)

この2つの合同式を満たすNを求める方法を考えます。

3. 中国の剰余定理を使う

中国の剰余定理を使うと、2つの合同式を同時に満たす解を求めることができます。具体的には、以下のように解きます。

最初に、N ≡ 3 (mod 19)とN ≡ 3 (mod 27)を同時に満たすNを探します。これらの合同式から、Nは3を加えた整数倍であることが分かります。

これにより、N = 3 + k × LCM(19, 27) の形でNを表すことができます。ここで、LCM(19, 27)は19と27の最小公倍数です。

4. 最小公倍数を求める

19と27の最小公倍数は、19と27の積である513です。したがって、Nは次のように表せます。

N = 3 + 513k

ここで、kは自然数です。これにより、Nの全ての解が求められます。

5. 結果

よって、N = 3 + 513k (k = 0, 1, 2, 3, …)という形で、19と27で割っても3余る自然数が求められます。

6. まとめ

この問題では、19と27で割っても3余る自然数を求める方法として、中国の剰余定理を使いました。最小公倍数を使って解くことで、問題を簡単に解決できました。

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