全部で何人?
生徒数がN人の学校では、生徒が5つのグループA、B、C、D、Eに分かれ、重複するもの
はいないしグループの人数もすべて異なるという。各グループについて次のことが判明した。
Aの人数は、全体の5分の1より3人少ない。
Bの人数は、Aの人数の半分より4人多い。
Cの人数は、Aの人数より多い。
Dの人数は、Cの人数の2倍である。
Eの人数は、BとCの人数の平均である。
これらの情報を整理すると、生徒数Nが判明するという。一体何人なのだろうか?
(参考:筑波大学附属駒場高校数学科学研究会編 「Cafe Bollweck No.Z」)
(答) 条件より、 A=N/5−3 、B=A/2+4 、C>A 、D=2C 、E=(B+C)/2
Nは5の倍数なので、 N=5N’とおける。このとき、
A=N’−3 、B=N’/2+5/2 、C>A 、D=2C 、E=N’/4+C/2+5/4
N=A+B+C+D+E なので、
5N’=(N’−3)+(N’/2+5/2)+C+2C+(N’/4+C/2+5/4)
よって、 13N’/4=7C/2+3/4 より、 13N’=14C+3
ここで、 13×(−3)=14×(−3)+3 なので、 13(N’+3)=14(C+3)
13と14は互いに素なので、 N’+3=14T (Tは自然数) とおける。
このとき、 C+3=13T となる。
以上から、 N’=14T−3 で、
A=14T−6 、B=7T+1 、C=13T−3 、D=26T−6 、E=10T−1
C>A より、 13T−3>14T−6 よって、 1≦T<3
Tは自然数なので、 T=1、2
T=1 のとき、 A=B=8 となり、条件に反する。
T=2 のとき、 A=22 、B=15 、C=23 、D=46 、E=19 で条件に適する。
従って、求める生徒数は、 N=5×25=125(人)