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== 根号や分数の式が整数となるnの値 == このページの教材のレベルは
《考え方》基本★,普通★★,難しい★★★ 《計算量》 少ない☆,普通☆☆,多い☆☆☆ == ★,☆ == 【問題1-1】
\(\displaystyle \frac{252}{n}\) がある自然数の2乗となるような,最も小さい自然数 \(n\) の値を求めなさい。
(2023年度 茨城県公立高校入試問題)
\(\displaystyle \frac{2^2\times 3^2 \times 7}{n}\)
は\(7\)で約分できなければならないから,最も小さいのは,\(n=7\) ···(答) |
== ★,☆ ==
【問題1-2】
\(\displaystyle \frac{3780}{n}\) が自然数の平方となるような,最も小さい自然数 \(n\) の値を求めなさい。1. \(n=35\) 2. \(n=70\) 3. \(n=105\) 4. \(n=210\) (2023年度 神奈川県公立高校入試問題)
\(\displaystyle \frac{2^2\times 3^3\times 5\times 7}{n}\) が自然数の平方となるには
\(n\)は,\(5,7\)の倍数でなければならない.また,\(3\)で1回は割り切れなければならない. 以上から,\(n\)の最小値は,\(3\times 5\times 7=105\) → 3 ···(答) |
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== ★★,☆☆☆ ==
【問題1-3】
\(n\) は \(100\) より小さい素数である。\(\displaystyle \frac{231}{n+2}\) が整数となる \(n\) の値をすべて求めなさい。
(2023年度 秋田県公立高校入試問題)
\(\displaystyle \frac{3\times 7\times 11}{n+2}=k\)
\(k\)は1以上の整数,\(n\)は2以上100未満の素数) \(\displaystyle k(n+2)=3\times 7\times 11\) (1) \(\displaystyle k=1\) のとき,\(\displaystyle n+2=231\)→ \(n=229\) \(n\geqq 100\)となって題意に合わない
(2) \(\displaystyle k=3\) のとき,\(\displaystyle n+2=77\)→ \(n=69\)\(69=3\times 23\)は素数でないから,題意に合わない
(3) \(\displaystyle k=7\) のとき,\(\displaystyle n+2=33\)→ \(n=31\)題意に合う
(4) \(\displaystyle k=11\) のとき,\(\displaystyle n+2=21\)→ \(n=19\)題意に合う
(5) \(\displaystyle k=21\) のとき,\(\displaystyle n+2=11\)→ \(n=9\)\(9=3\times 3\)は素数でないから,題意に合わない
(6) \(\displaystyle k=33\) のとき,\(\displaystyle n+2=7\)→ \(n=5\)題意に合う
(7) \(\displaystyle k=77\) のとき,\(\displaystyle n+2=3\)→ \(n=1\)\(1\)は素数でないから,題意に合わない
(8) \(\displaystyle k=231\) のとき,\(\displaystyle n+2=1\)→ \(n=-1\)\(-1\)は素数でないから,題意に合わない
以上により,\(n=5,19,31\) ···(答) |
== ★★★,☆☆☆ ==
【問題1-4】
\(x\) を有理数とする。\(\displaystyle \frac{35}{12}x\) と \(\displaystyle \frac{21}{20}x\) の値がともに自然数となる最も小さい \(x\) の値を求めなさい。(2024年度 大阪府公立高校入試問題C)
◎有理数は,整数÷整数の形に書ける数:0.4も有理数
\(\displaystyle x=\frac{n}{m}\) (\(m.n\)は自然数)とおくと,\(\displaystyle \frac{35}{12}\times\frac{n}{m}\) が自然数になるのだから◎分数は,整数÷整数の形に書いたもの:\(\frac{2}{5}\)など ◎ここでは,有理数≒分数と考えてよい(気にしない!) 難し過ぎて,泣きそう😢\(m\)は35の約数 ⇒ \(m=1,5,7,35\) \(n\)は12の倍数 ⇒ \(n=12,24,36,48,60,72,84,96,108,120,...\) \(\displaystyle \frac{21}{20}\times\frac{n}{m}\) が自然数になるのだから \(m\)は21の約数 ⇒ \(m=1,3,7,21\) \(n\)は20の倍数 ⇒ \(n=20,40,60,80,100,120,...\) 両方とも成り立つのは,\(m=7,n=60,120,...\) そのうちで,最も小さいのは \(\displaystyle \frac{60}{7}\) ···(答) |
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== ★,☆ ==
【問題2-1】
\(\displaystyle \sqrt{5}\lt n\lt \sqrt{11}\) となるような自然数 \(n\) の値は,\(n=\) である。
(2023年度 沖縄県公立高校入試問題)
\(\sqrt{a}\lt n \lt \sqrt{b}\) は \( a\lt n^2\lt b\) に直して考える
\(\displaystyle 5\lt n^2\lt 11\) となるから\(n=3\)···(答)
余裕のよっちゃん,よしこちゃん
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== ★,☆ ==
【問題2-2】
\(\displaystyle 8\lt \sqrt{n}\lt8.2\) をみたす自然数 \(n\) の値をすべて求めよ。
(2025年度 石川県公立高校入試問題)
\(\circ\lt\sqrt{n}\lt \square\) は \(\circ^2\lt n \lt \square^2\) に直して考える
\(\displaystyle 8\lt \sqrt{n}\lt8.2\)\(\displaystyle 8^2\lt n\lt8.2^2\) \(\displaystyle 64\lt n\lt 67.24\) \(n=65,66,67\) ···(答) |
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== ★★,☆☆ ==
【問題2-3】
\(\displaystyle 2\sqrt{n} \lt \sqrt{x}\lt 3\sqrt{n}\) を満たす自然数 \(x\) の個数を \(n\) を用いて表しなさい。
(2025年度 大阪府公立高校入試問題C)
【例】 a=4,5,6,7=b
\(\displaystyle 2\sqrt{n} \lt \sqrt{x}\lt 3\sqrt{n}\)⇒ \(b-a=3\)からの計算 植木算で,両端を含まない木の本数は,\(b-a\textcolor{red}{\underline{\textcolor{black}{-1} } }\) \(\displaystyle 4n\lt x\lt 9n\) \(\displaystyle 9n-4n-1=5n-1\)(個) ···(答) |
== ★,☆ ==
【問題2-4】
\(\displaystyle \sqrt{6a}\) が5より大きく7より小さくなるような自然数 \(a\) の値をすべて求めなさい。
(2023年度 大分県公立高校入試問題)
\(\displaystyle 5\lt \sqrt{6a}\lt 7\)
\(\displaystyle 25\lt 6a \lt 49\) のとき \(6a=30,36,42, 48\) となるから \(a=5,6,7,8\) ···(答) |
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== ★,☆ ==
【問題2-5】
\(\displaystyle \sqrt{90n}\) が自然数になるような自然数 \(n\) のうちで,最も小さい値を求めなさい。(2023年度 石川県公立高校入試問題)
\(\displaystyle \sqrt{90n}=\sqrt{2^2\times 3\times 5n}\) の根号の中が自然数の平方になるには,\(n=3\times 5\times k^2\),(\(k\)は自然数)の形をしていなければならないから, \(n\) の最小値は,\(n=3\times 5=15\) ···(答)
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== ★,☆ ==
【問題2-6】
\(\displaystyle \sqrt{126n}\) が自然数となるような自然数 \(n\) のうち,最も小さいものを求めなさい。(2023年度 和歌山県公立高校入試問題)
\(\displaystyle \sqrt{126n}=\sqrt{2\times 3^2\times 7n}\) の根号の中が自然数の平方になるには,\(n=2\times 7 k^2\),(\(k\)は自然数)の形をしていなければならないから, \(n\) の最小値は,\(n=2\times 7=14\) ···(答)
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== ★★,☆☆ ==
【問題2-7】
\(\displaystyle \sqrt{225-n}\) の値が整数となるような自然数\(n\)の個数を求めなさい。
(2025年度 山形県公立高校入試問題)
\(\displaystyle 0 \leqq 225-n\lt 225\)
\(\displaystyle 0 \lt n\leqq 225=15^2\) \(\displaystyle n=1^2,2^2,3^2,...,15^2\) 15個 ···(答) |
== ★★,☆ ==
【問題3-1】
\(\displaystyle \frac{\sqrt{40n}}{3}\) の(2023年度 三重県公立高校入試問題)
\(\displaystyle \sqrt{2^3\times 5n}\) が3の倍数になるには,
\(\displaystyle 2^3\times 5n=(3k)^2\) の形に書けなければならない そのとき,\(n\)の最小値は,\(n=9\times 2\times 5=90\) ···(答) |
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== ★,☆☆ ==
【問題3-2】
\(\displaystyle \sqrt{\frac{20}{n}}\) の値が自然数となるような自然数\(n\)を,すべて求めなさい。
(2022年度 和歌山県公立高校入試問題)
\(\displaystyle \frac{2^2\times 5}{n}=k^2\hspace{5px}(k\geqq 1)\)
\(\displaystyle k^2\times n=2^2\times 5\hspace{5px}(k\geqq 1)\) (1) \(\displaystyle k=1\) のとき,\(\displaystyle n=20\) (2) \(\displaystyle k=2\) のとき,\(\displaystyle n=5\) \(n=5, 20\)···(答) |
== ★★,☆☆ ==
【問題3-3】
\(\displaystyle \sqrt{\frac{540}{n}}\) の値が整数となるような自然数\(n\)は全部で何通りあるか求めなさい。
(2022年度 埼玉県公立高校入試問題)
\(\displaystyle \frac{2^2\times 3^3\times 5}{n}=k^2\hspace{5px}(k\geqq 1)\)
\(\displaystyle k^2\times n=(2\times 3)^2\times (3\times 5)\hspace{5px}(k\geqq 1)\) (1) \(\displaystyle k=1\) のとき,\(\displaystyle n=540\) (2) \(\displaystyle k=2\) のとき,\(\displaystyle n=3^2\times(3\times 5)=135\) (3) \(\displaystyle k=3\) のとき,\(\displaystyle n=2^2\times(3\times 5)=60\) (4) \(\displaystyle k=2\times 3\) のとき,\(\displaystyle n=(3\times 5)=15\) 4通り ···(答) |