方針
7進法の各桁を文字で置き,とをそれぞれ7の位取りと10の位取りで表す。は桁の条件つき一次式になるので,桁の範囲で絞り込む。
解答
(1)
のとき,の7進法表示はであるからである。またより,の7進法表示はである。したがってである。
(2)
の7進法表示をとする。ただしは1から6までの整数,は0から6までの整数である。このときである。よりすなわちである。さらには10進法で2桁であるからである。条件を満たす桁を調べると,のみが可能である。よってである。
(3)
(2)と同じくとおくとである。最大のを得るには,まずを最大にする。のときであり,からが可能である。このうちを大きくするのはで,そのときである。したがって最大のものはである。
(4)
の7進法表示をとする。ただしは1から6までの整数,は0から6までの整数である。このときである。よってである。ここでよりである。したがってである。
別解
解法2(桁の寄与をまとめて最大化する方法)
方針
7進3桁を と置き、差 を桁ごとの寄与としてまとめる。
から を得た後、(2)は10進2桁の制約、
(3)は の辞書式最大化に使う。(4)も同じ差の最小評価で処理する。
解答
(1)
位取りをそのまま読み替えると(2)
とおけばよって 。 から である。
では 、 では
だが後者2組は 。したがって(3)
同じ関係を使うと最大の に対し だから 。
大きい方の では なので(4)
とすればゆえに常に である。
総評
難度5,計算量5。想定時間は18分程度。7進法の桁を文字で置くと一本道になる。(2)では10進法で2桁という条件を忘れると余分な候補が残る。(4)は最小評価で一気に示せるため,各桁の範囲を明確に書くことが大切である。 広島大学公式の問題・出題意図と独立解答を照合し、結論・設問番号・論理の流れを再確認した。