【中3数学】2倍〜6倍しても同じ数字が並ぶ6桁の整数Nは?|解き方を解説

6桁の整数Nを2倍から6倍しても使われている6個の数字がまったく同じになるNを求める問題の図 中3数学

今日の1問は、不思議な6桁の数を探す問題です。
実はこの数、ある分数の中に隠れています♪

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今日の問題

ある6桁の整数 N があります。N を2倍、3倍、4倍、5倍、6倍しても、使われている6個の数字はまったく同じです。N を求めよ。

6桁の整数Nを2倍から6倍しても使われている6個の数字がまったく同じになるNを求める問題の図

まずヒント

6倍しても6桁のままなので、N はそれほど大きくありません。

もう1つのヒントは、分数の 1/7 を小数にしたときの数字の並びです。

解き方

ステップ1 N の範囲をしぼる

6倍しても6桁なので、6N は 1000000 より小さくなります。だから N は 166666 以下。6桁なので、N は 100000 以上です。最高位の数字は1になります。

ステップ2 9の倍数だと分かる

使われている数字が同じなら、各桁の和も同じです。各桁の和が同じなら、N と 2N を9で割った余りが等しいので、N は9の倍数です。

ステップ3 1/7 に注目する

1 ÷ 7 = 0.142857142857… と、142857 がくり返されます。そして 142857 × 7 = 999999 です。

ステップ4 確かめる

142857 × 1 = 142857
142857 × 2 = 285714
142857 × 3 = 428571
142857 × 4 = 571428
142857 × 5 = 714285
142857 × 6 = 857142

どれも 1, 2, 4, 5, 7, 8 の6つの数字だけでできていて、並び方が入れかわっているだけです。

答え

N = 142857

6桁の整数をすべて調べても、条件に合うのはこの数だけでした。

ひらめきで解く方法

1/7、2/7、3/7、…、6/7 を小数にすると、どれも「142857」の数字が順番を回すように並びます。たとえば 2/7 = 0.285714285714…、3/7 = 0.428571…。

これは 142857 を2倍、3倍…した答えの並びと同じです。分数の小数が同じ並びをくり返すから、整数にかけても数字が回るだけなのです。

間違えやすいところ

  • 「6桁」の条件を忘れない。6倍しても6桁のままであること。
  • 数字の並びが入れかわるだけで、使われている数字そのものは同じ。
  • 7倍すると 999999 になり、条件の外。1倍〜6倍までがこの数の不思議。
  • 先頭が0になる数(057142 など)は、6桁とは言えない。

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