2020日本数学オリンピック予選 第5問

月曜日から発症している、ギックリ腰と思われる腰痛が治らない。

接骨院に行ったり、安静にしたりで、少しずつ改善しているような気もするのですが・・・


本日、勤務校の入試(2回目)だったのですが、その処理業務中に、柔道部顧問の先生と激突し、また腰痛が悪化したような気が・・・

明日は今度は部活の冬季リーグなので、出張という扱いになっていますし・・・





今日は第5問。


2020日本数学オリンピック予選 第1問はこちら

2020日本数学オリンピック予選 第2問はこちら

2020日本数学オリンピック予選 第3問はこちら


正の整数 $n$ は $10$ 個の整数 $x_1$, $x_2$, $\dots$, $x_{10}$ を用いて $(x_1^2-1)(x_2^2-2)\dots(x_{10}^2-10)$ と書ける. このような $n$ としてありうる最小の値を求めよ.





因数それぞれが $0$ に一番近い整数と, それと符号が異なる $0$ に一番近い整数を考える. 


$i=1$ のとき, $0^2-1=-1$ が最小値であり, 逆符号は $2^2-1=3$. 

$i=2$ のとき, $1^2-2=-1$ が最小値であり, 逆符号は $2^2-2=2$. 

$i=3$ のとき, $2^2-2=1$ が最小値であり, 逆符号は $1^2-3=-2$. 

$i=4$ のとき, $1^2-4=-3$ が最小値であり, 逆符号は $3^2-4=5$. 

$i=5$ のとき, $2^2-5=-1$ が最小値であり, 逆符号は $3^2-5=4$. 

$i=6$ のとき, $2^2-6=-2$ が最小値であり, 逆符号は $3^2-6=3$. 

$i=7$ のとき, $3^2-7=2$ が最小値であり, 逆符号は $2^2-7=-3$.

$i=8$ のとき, $3^2-8=1$ が最小値であり, 逆符号は $2^2-8=-4$. 

$i=9$ のとき, $2^2-9=-5$ が最小値であり, 逆符号は $4^2-9=7$. 

$i=10$ のとき, $3^2-10=-1$ が最小値であり, 逆符号は $4^2-10=6$.  


となるので, 絶対値が最小になるようにとると, 

$n= (-1) \times (-1) \times 1 \times (-3) \times (-1) \times (-2) \times 2 \times 1 \times (-5) \times (-1) = -60$ 

となるが, 正でないので不適. 
これを解消するために, 絶対値をできるだけ大きくせずに符号を変えるとすると, 前述より $i=9$ のときを変えるのが倍率が一番小さいので,

$n = -60 \times \left(-\frac75\right) = 84$

である. 

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