2024を素因数分解するといくつ?

2024を使った入試予想問題

こんにちは。中学受験コース算数科です。

来年は令和6年の西暦2024年。

今年も年の瀬の話題として「西暦」問題をお届けします。

余談ですが,令和の年数に018(れいわ)を足すと、西暦の下2桁になる語呂合わせは知っておくと得するかもしれません。

例) 令和6年⇒6+18=24より2024

1. 西暦2024

まずは「2」「0」「2」「4」という数字に着目して・・・

問題①

2024は「0」と「2」と「2」と「4」を使って表すことができる数字です。

(1)この4つの数字をすべて使って,四則計算の答えが10になる式を1つ作りなさい。

(2)「2024」のように「0」を1個、「2」を2個、「4」を1個使ってできる4けたの整数は何個ありますか。

<解答>
(1)(例)4×2+2+0=10

(2)9個

~解き方のヒント~

(1)メイクテン(テンパズル)と呼ばれている遊びになります。「0」と「2」と「2」と「4」の場合,それほど難しくはないですかね。物足りない方に向けて,過去に中学入試に出題された問題を1題紹介しておきます。

「3」、「4」、「7」、「8」を使って、10を答えにもつ式を書きなさい。(2004年 開成中 改題)

※解答は記事の終わりに掲載しています。

(2)調べあげていく問題です。千の位が2のときと4のときを調べれば終わりです。

2. 算数では定石の「素因数分解する」ということ

素因数分解とは「正の整数を素数の積の形で表す」ことを言います。

2024を素因数分解するとどうなるでしょうか。

素因数分解をするときに、次のようなステップで検討を進めていきます。

  STEP1  素数を順に書き出してみる
→2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 …
STEP2 2から順に2024を割ってみる
STEP3  順に割り算していき、割り切れた場合の商をさらに素因数分解していく。

そして、最後に商が素数になった時点で終了です。

2024÷2=1012
1012÷2=506
506÷2=253
253÷11=23

※23は素数なので、これで終わり。

⇒2024を素因数分解すると、2×2×2×11×23

素因数分解が絡む問題として,下記のような問題が考えられます。

問題②2024年度に出題が予想される計算問題


<解答>
□=1

~解き方のヒント~

1から順に□に数字をあてはめていくと意外とあっさりと答えが求まります。

また,素因数分解「2×2×2×11×23」の式を2つのグループに分けてみることも有効です。

素因数分解から,(2×2×11)×(2×23)=44×46を発見できれば,□にあてはまる数字が分かります。

また,45×45=2025となることは多くの受験生が知っていることなので,そこから求める方法もあります。

※小学生は「X2-Y2=(X+Y)(X-Y)」となる因数分解は未習です。

3. 約数はいくつある

2024を割り切ることができる整数は、かけ算の答えが2024となる式を書いて求めます。

1×2024、2×1012、4×506、8×253、11×184、22×92,23×88,44×46

⇒2024の約数は1,2,4,8,11,22,23,44,46,88,92,184,253,506,1012,2024

の16個ある。

これは、素因数分解

の指数に注目し、

16個と求めることもできます。

これに関連して,「約数の個数が16個となる最小の整数を求めなさい」などの出題も予想できますが,これは「120」が答えとなるので,難易度が少々高くなります。

4. 分数分解

2024を「20」と「24」と分解してみることで、次のような典型問題も考えられます。

「分数分解」とは、

など、分解して立式することで計算の工夫につながる話題です。

例えば、次のような計算をするとき、上の性質を活用することですぐに答えが求まります。

問題③2024年度に出題が予想される「分数分解」に関する問題


<解答>

~解き方のヒント~

すべての分数を通分して計算することは厳しいですね。

上で記した分数分解の考え方を活用することで,一瞬で答えを求めることができます。

5. 定番の問題

算数の単元名の中で「周期算」というものがあります。

あるきまりで数字や記号がならべられていて、そのN番目が何であるのかを調べたり、N番目までの数字の和を求めるといった問題です。

下記の問題は、数字が「2024」になることで特別な技術が必要になるわけではありませんが、小問系の問題の中で出題が予想されます。

問題④2024年度に出題が予想される「周期」に関する問題1

2×2×2のように2を3回かけた数の一の位は8です。2を2024回かけた数の一の位はいくつになりますか。

<解答>

~解き方のヒント~

実際に2024回かけることは不可能なので,規則を見つけることが最優先です。

2を1回かけると一の位は「2」,2回かけると2×2=「4」,3回かけると2×2×2=「8」

4回かけると2×2×2×2=16(一の位は「6」),5回かけると・・・

問題⑤2024年度に出題が予想される「周期」に関する問題2


<解答>

~解き方のヒント~

まずは分数を小数になおすところからスタートします。

5÷7=0.714285714・・・

規則(周期)が見つかったら,その周期が2024までに何グループあるのかを計算してみましょう。

さいごに

算数では、西暦・元号に関連する問題が出題されることがあります。今回は、その一部をご紹介しました。

今年の受験生は、2024=2×2×2×11×23であることは最低限、知っておいた方がよさそうです。

最後までお付き合いいただき、ありがとうございます。みなさま、良いお年をお迎えください。

そして2024年もどうぞよろしくお願いします。

国大Qゼミ中学受験コースでは本年度、「西暦・元号に関連する予想問題」を冬期講習中に学習します。

(2004年 開成中 改題) 解答 (3-7÷4)×8=10

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