45との最大公約数が1となるような1以上の整数のうち、小さい方から345番目の数を求めなさい。
数の性質の基本問題です。
解説では、1から15まで整数のうち、3でも5でも割り切れない数を書き出していますが、オイラー関数の知識を知っていれば、15×2/3×4/5=8個と計算で求めることができます(下のイメージ図を参照)。
(イメージ図)
〇は1から15までの整数を小さい順に並べたもので、〇は3で割り切れる数、〇は5で割り切れる数、〇は3でも5でも割り切れる数を表します。
右側の図は、左側の図の〇を下段に移動したものです。
〇〇〇 〇〇〇
〇〇〇 〇〇〇
〇〇〇 → 〇〇〇
〇〇〇 〇〇〇
〇〇〇 〇〇〇
縦5、横3の長方形の縦が4/5、横が2/3になり、面積が15×4/5×2/3=4×2=8となるイメージです。
なお、1番目から345番目の数までの和も求められるようにしておきましょう。
詳しくは、東大寺学園中学校2024年算数第1問(3)の解答・解説で。