第2問 2008年度 東大数学 理系 第5問
自然数nに対して、定義nで表す。たとえば1
23である。
(1) mを0以上の整数とする。3のm乗3のm乗で割り切れるが、
   3のm+1乗では割り切れないことを示せ。
(2) nが27で割り切れることが、
   nが27で割り切れるための必要十分条件であることを示せ。

(2)の解答
nが27で割り切れると仮定すると、
適当な3の倍数でない整数pが存在して、
n=27p=3の3乗p・・・・①
が成り立つ。
このとき、
n定義式
   =B
   =F
(1)より3の3乗A=27で割り切れるからnは27で割り切れる。

逆に、nが27で割り切れると仮定すると、
適当な自然数pによって、
n=27p・・・・②
と表すことができる。
しがたって、nの各位の数字の和nは9の倍数であるから、
適当な自然数qによって、
n=9q・・・・③
とおくことができる。
よって、
nう
   =iyy
   =ert
②より
ert=27p
(1)よりrwpは9の倍数であるが、27の倍数でないから、
werwqeは3の倍数である。
werwqeの各位の数字の和はqであるから、
qも3の倍数である。
よって、③からnは27の倍数である。


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