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数Aです
問313の問題が分かりません。
特に、解説部分の a1a3...a8a3は全て30とお互いに素であるから、a1a3...a8a3の8個の数を30で割った余りの集合は、a1...a8に一致するという部分が、分かりません。
教えて下さい。
回答
一つずつみていきます。。。
解説にあるとおり、、、
「$a_1a_3, \, \dots , \, a_8a_3$ を 30で割った余りはすべて異なる」 $\dots$ ①
「$a_1a_3, \, \dots , \, a_8a_3$ はすべて30と互いに素」 $\dots$ ②
②のことから、
「$a_1a_3, \, \dots , \, a_8a_3$ を 30で割った余りはどれも 30と互いに素」 $\dots$ ③
です。
なぜなら、、、
例えば $a_1a_3$ を30で割った余りが30と公約数をもっていたとすると、以下の式のように $q$ が30と公約数を持つことから $a_1a_3$ が 30と公約数を持つことになり、②と矛盾します。
$a_1a_3 = 30m + q$ ($m, q$ は自然数で、$1 \leqq q \leqq 29$)
よって③が成り立ちます。
以上、①③のことから次が成り立ちます。
「$a_1a_3, \, \dots , \, a_8a_3$ を 30で割った余りはすべて異なっていて、いずれも 30と互いに素」$\dots$ ④
そしてこの数は8個あります。
また(1) のことから、、、
「30以下かつ30と互いに素な数は $a_1$ ~ $a_8$、 とすべて出しつくしていて、この8個以外にはない」 $\dots$ ⑤
よって④⑤から以下のことが言えます。
「$a_1a_3, \, \dots , \, a_8a_3$ を 30で割った余りの集合は $a_1, \, \dots , \, a_8$ に一致する」
そのあとは、解説の最後4行「以上より・・・」にあるとおりですが、
「$a_3\,^8-1$ が30で割り切れる」
=「($a_3=11$ と置き換えて)$11^8 -1$が 30で割り切れる」
=「$11^8$ を30で割った余りは 1」
となります。
ありがとうございました。 理解出来ました。 今後とも、宜しくお願い致します。