高校入試の難問 筑波大附属駒場 | 東大カリスマ塾長 浜田一志公式ブログ -9割が伸びる”文武両道”勉強法-

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2006年 筑波大附属駒場高校の入試問題です。
【問題】

3種類のお菓子A,B,Cがあり,1個の値段はそれぞれ140円,117円,94円です。これらのお菓子を組み合わせてn個買ったところ,代金はちょうど3000円になりました。
 菓子Aをa個,菓子Bをb個買ったとして,次の問いに答えなさい。
(1)n,a,bの関係を等式で表しなさい。
(2)nの値を求めなさい。
(3)菓子A,B,Cの買った個数の組合せは何通り考えられますか。ただし,どの菓子も1個は買うものとする。


【解説】
(1)菓子Cは (n-a-b)個買ったことになるので
 140a+117b+94(n-a-b)=3000
 式を整理して
  46a+23b+94n=3000 ・・・(答)


(2) (1)の答の式に代入してしらみつぶしに調べるとタイムオーバーになります。

  整数を見つける問題では,

  文字の係数が何の倍数になっているかに注目します。

  この「何」にあたる数字は

   素数あり,かつ大きいほど,計算が楽になります。


  まずnの範囲を絞り込んでおきます。
  一番高いお菓子をn個買ったとしたら
   140n=3000
    n=21.4・・・
  一番安いお菓子をn個買ったとしたら
   94n=3000
    n=31.9・・
   よって,22≦n≦31

  (1)より
  3000-94n=23(2a+b)
  これは,3000-94n が23の倍数であることを意味します。
  3000-94n を変形すると
  23×130+10-(23×4+2)n
23(130-4n)+(10-2n)=23の倍数
  よって,10-2n=23の倍数 でなければならない
  2(5-n)=23の倍数
   5-n=23の倍数
   ゆえに,n=28 ・・・(答)


(3)n=28 を(1)の式に代入して
  46a+23b=368
  23で割って
  

  2a+b=16

   このレベルなら,しらみつぶし が手っ取り早いです。


  (a,b)=(1,14)(2,12)(3,10)(4,8)(5,6)(6,4)(7,2)
  いずれも,a+bは28未満なので,お菓子Cの個数も1個以上になる
  よって,7通り ・・・(答)