「整数」について
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国立 室蘭工業大学 2016年 第3問$a,\ b,\ c,\ m$を整数とする．
(1)$a-b$と$b-c$がともに$m$の倍数ならば，$a-c$も$m$の倍数であることを示せ．
(2)等式
\[ a^{n+1}-b^{n+1}=a^n(a-b)+b(a^n-b^n) \quad (n=1,\ 2,\ 3,\ \cdots) \]
を利用して，すべての自然数$n$に対して$a^n-b^n$は$a-b$の倍数であることを，数学的帰納法により示せ．
(3)$2016$を素因数分解せよ．また，$2^{2016}$を$127$で割った余りを求めよ．
(1)$a-b$と$b-c$がともに$m$の倍数ならば，$a-c$も$m$の倍数であることを示せ．
(2)等式
\[ a^{n+1}-b^{n+1}=a^n(a-b)+b(a^n-b^n) \quad (n=1,\ 2,\ 3,\ \cdots) \]
を利用して，すべての自然数$n$に対して$a^n-b^n$は$a-b$の倍数であることを，数学的帰納法により示せ．
(3)$2016$を素因数分解せよ．また，$2^{2016}$を$127$で割った余りを求めよ．
国立 新潟大学 2016年 第5問一般項が$\displaystyle a_n=\frac{n!}{n^n}$で表される数列$\{a_n\}$について，次の問いに答えよ．
(1)$\displaystyle \lim_{n \to \infty}a_n=0$を示せ．
(2)$\displaystyle \lim_{n \to \infty} \frac{a_n}{a_{n+1}}$を求めよ．
(3)$2$以上の整数$k$に対して，$\displaystyle \lim_{n \to \infty} \left( \displaystyle\frac{a_{kn}}{a_n} \right)^{\frac{1}{n}}$を$k$を用いて表せ．
(1)$\displaystyle \lim_{n \to \infty}a_n=0$を示せ．
(2)$\displaystyle \lim_{n \to \infty} \frac{a_n}{a_{n+1}}$を求めよ．
(3)$2$以上の整数$k$に対して，$\displaystyle \lim_{n \to \infty} \left( \displaystyle\frac{a_{kn}}{a_n} \right)^{\frac{1}{n}}$を$k$を用いて表せ．
国立 滋賀大学 2016年 第3問$6$個の数字$1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5,\ 6$から異なる$5$個の数字を並べて$5$桁の整数を作るとき，次の問いに答えよ．
(1)$2$の倍数の個数と$3$の倍数の個数をそれぞれ求めよ．
(2)$6$の倍数の個数を求めよ．
(3)$5$の倍数で大きい方から$50$番目の整数を求めよ．
(4)$30$と互いに素である整数の個数を求めよ．
(1)$2$の倍数の個数と$3$の倍数の個数をそれぞれ求めよ．
(2)$6$の倍数の個数を求めよ．
(3)$5$の倍数で大きい方から$50$番目の整数を求めよ．
(4)$30$と互いに素である整数の個数を求めよ．
国立 埼玉大学 2016年 第1問$a,\ b,\ c$は整数とする．次の問いに答えよ．
(1)$a,\ b$がともに偶数ならば，$a+b$は偶数であることを示せ．
(2)$a,\ b$がともに奇数ならば，$ab$は奇数であることを示せ．
(3)$a,\ b$のうち少なくとも一方が偶数であることと，$ab$が偶数であることは同値であることを示せ．
(4)$ab,\ a+b$がともに偶数ならば，$a,\ b$はどちらも偶数であることを示せ．
(5)$abc,\ ab+bc+ca,\ a+b+c$がすべて偶数ならば，$a,\ b,\ c$はすべて偶数であることを示せ．
(1)$a,\ b$がともに偶数ならば，$a+b$は偶数であることを示せ．
(2)$a,\ b$がともに奇数ならば，$ab$は奇数であることを示せ．
(3)$a,\ b$のうち少なくとも一方が偶数であることと，$ab$が偶数であることは同値であることを示せ．
(4)$ab,\ a+b$がともに偶数ならば，$a,\ b$はどちらも偶数であることを示せ．
(5)$abc,\ ab+bc+ca,\ a+b+c$がすべて偶数ならば，$a,\ b,\ c$はすべて偶数であることを示せ．
国立 群馬大学 2016年 第4問定数$a$は$0<a<1$とし，また$n$は正の整数とする．ただし，$n=1$のときは$(a-x)^{n-1}=1$とする．
\[ R_n=n \int_0^a \frac{(a-x)^{n-1}}{(1-x)^{n+1}} \, dx \]
とするとき，次の問いに答えよ．
(1)$R_n$を求めよ．
(2)無限級数$\displaystyle \sum_{n=1}^\infty R_n$の和を求めよ．
\[ R_n=n \int_0^a \frac{(a-x)^{n-1}}{(1-x)^{n+1}} \, dx \]
とするとき，次の問いに答えよ．
(1)$R_n$を求めよ．
(2)無限級数$\displaystyle \sum_{n=1}^\infty R_n$の和を求めよ．
国立 群馬大学 2016年 第3問定数$a$は$0<a<1$とし，また$n$は正の整数とする．ただし，$n=1$のときは$(a-x)^{n-1}=1$とする．
\[ R_n=n \int_0^a \frac{(a-x)^{n-1}}{(1-x)^{n+1}} \, dx \]
とするとき，次の問いに答えよ．
(1)$R_1$と$R_2$を求めよ．
(2)$R_n$を求めよ．
(3)無限級数$\displaystyle \sum_{n=1}^\infty R_n$の和を求めよ．
\[ R_n=n \int_0^a \frac{(a-x)^{n-1}}{(1-x)^{n+1}} \, dx \]
とするとき，次の問いに答えよ．
(1)$R_1$と$R_2$を求めよ．
(2)$R_n$を求めよ．
(3)無限級数$\displaystyle \sum_{n=1}^\infty R_n$の和を求めよ．
国立 宮城教育大学 2016年 第1問$A,\ B$は実数で$A^{11}=8$，$B^{13}=4$であるとする．整数$x,\ y$が$A^x \cdot B^y=2$を満たすとき，$|x+y|$の最小値とそのときの$x,\ y$の値を求めよ．
国立 宮城教育大学 2016年 第1問$A,\ B$は実数で$A^{11}=8$，$B^{13}=4$であるとする．整数$x,\ y$が$A^x \cdot B^y=2$を満たすとき，$|x+y|$の最小値とそのときの$x,\ y$の値を求めよ．
国立 大阪教育大学 2016年 第1問$1$から$20$までの整数を$1$つずつ書いた$20$枚のカードが入った袋がある．その袋からカードを$2$回引く．ただし，$1$回目に引いたカードを袋に戻してから$2$回目のカードを引く．$1$回目に引いたカードに書かれた整数を$a$とし，$2$回目に引いたカードに書かれた整数を$b$とする．
(1)$a,\ b$が$2$または$3$を公約数にもつ確率を求めよ．
(2)$a,\ b$が$2$または$3$または$5$を公約数にもつ確率を求めよ．
(3)$n$を$2$以上$40$以下の整数とする．$a+b=n$となる確率を，$n$を用いて表せ．
(4)$n$を$1$以上$20$以下の整数とする．$a,\ b$の最小値が$n$以下となる確率を，$n$を用いて表せ．
(1)$a,\ b$が$2$または$3$を公約数にもつ確率を求めよ．
(2)$a,\ b$が$2$または$3$または$5$を公約数にもつ確率を求めよ．
(3)$n$を$2$以上$40$以下の整数とする．$a+b=n$となる確率を，$n$を用いて表せ．
(4)$n$を$1$以上$20$以下の整数とする．$a,\ b$の最小値が$n$以下となる確率を，$n$を用いて表せ．
国立 滋賀医科大学 2016年 第2問分母が奇数，分子が整数の分数で表せる有理数を「控えめな有理数」と呼ぶことにする．例えば$\displaystyle -\frac{1}{3}$，$2$はそれぞれ$\displaystyle \frac{-1}{3},\ \frac{2}{1}$と表せるから，ともに控えめな有理数である．$1$個以上の有限個の控えめな有理数$a_1,\ \cdots,\ a_n$に対して，集合$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle$を，
\[ S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle=\{x_1a_1+\cdots+x_na_n \;|\; x_1,\ \cdots,\ x_n \ \text{は控えめな有理数} \} \]
と定める．例えば$1$は$\displaystyle 1 \cdot \left( -\frac{1}{3} \right) +\frac{2}{3} \cdot 2$と表せるから，$\displaystyle S \langle -\frac{1}{3},\ 2 \rangle$の要素である．
(1)控えめな有理数$a_1,\ \cdots,\ a_n$が定める集合$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle$の要素は控えめな有理数であることを示せ．
(2)$0$でない控えめな有理数$a$が与えられたとき，$S \langle a \rangle=S \langle 2^t \rangle$となる$0$以上の整数$t$が存在することを示せ．
(3)控えめな有理数$a_1,\ \cdots,\ a_n$が与えられたとき，$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle=S \langle b \rangle$となる控えめな有理数$b$が存在することを示せ．
(4)$2016$が属する集合$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle$はいくつあるか．ただし$a_1,\ \cdots,\ a_n$は控えめな有理数であるとし，$a_1,\ \cdots,\ a_n$と$b_1,\ \cdots,\ b_m$が異なっていても，$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle=S \langle b_1,\ \cdots,\ b_m \rangle$であれば，$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle$と$S \langle b_1,\ \cdots,\ b_m \rangle$は一つの集合として数える．
\[ S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle=\{x_1a_1+\cdots+x_na_n \;|\; x_1,\ \cdots,\ x_n \ \text{は控えめな有理数} \} \]
と定める．例えば$1$は$\displaystyle 1 \cdot \left( -\frac{1}{3} \right) +\frac{2}{3} \cdot 2$と表せるから，$\displaystyle S \langle -\frac{1}{3},\ 2 \rangle$の要素である．
(1)控えめな有理数$a_1,\ \cdots,\ a_n$が定める集合$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle$の要素は控えめな有理数であることを示せ．
(2)$0$でない控えめな有理数$a$が与えられたとき，$S \langle a \rangle=S \langle 2^t \rangle$となる$0$以上の整数$t$が存在することを示せ．
(3)控えめな有理数$a_1,\ \cdots,\ a_n$が与えられたとき，$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle=S \langle b \rangle$となる控えめな有理数$b$が存在することを示せ．
(4)$2016$が属する集合$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle$はいくつあるか．ただし$a_1,\ \cdots,\ a_n$は控えめな有理数であるとし，$a_1,\ \cdots,\ a_n$と$b_1,\ \cdots,\ b_m$が異なっていても，$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle=S \langle b_1,\ \cdots,\ b_m \rangle$であれば，$S \langle a_1,\ \cdots,\ a_n \rangle$と$S \langle b_1,\ \cdots,\ b_m \rangle$は一つの集合として数える．