高2|式と証明解き方がわからないときは 式と証明|二項定理・恒等式・定義域と等号条件の追試 を先に読むと、この問題で何を問われているかが分かります。
このページは高校2年「式と証明(基本)」の無料問題プリント(式と証明(基本)3)です。このプリントは、二項定理を使って大きな数の余りや特定の位の数を求める回です。プリントを解いたあと、ページ下部の数強塾オリジナルの練習問題3問で、同じ考え方を別の式で確かめてください。
プリントをダウンロード
下のリンクから PDF が開きます。印刷して手で解くのがいちばん定着します。
二項定理を余りや位に使うで何ができるようになるか
1110 のような数は、そのまま計算すると桁が大きすぎます。しかし 11 = 10 + 1 と見て二項展開すると、100 で割る場合は 102 以上の項がすべて消えます。必要な項だけを残せるのが、この使い方の強みです。「割る数に合わせて、どこまでの項を残すか」を決めるのが要点になります。
解き方の手順
1底を「割る数に関係する数 + 1」の形に分けます。11 なら 10 + 1、101 なら 100 + 1。
2二項展開して、一般項を書きます。
3割る数で消える項を落とします。100 で割るなら 102 以上の項は余りに影響しません。
4残った項だけを計算し、必要なら最後にもう一度割ります。
つまずくのはここ
つまずき1|残す項の範囲を間違える
100 で割るなら 100 と 101 の項だけが残ります。102 = 100 はちょうど割り切れるので落とせます。
つまずき2|最後にもう一度割るのを忘れる
残った項の和が割る数以上なら、そこからさらに余りを取ります。
つまずき3|指数の周期を使わずに力任せに計算する
3100 を 8 で割るなら、32 = 9 が 8 で割ると 1 余ることに気づけば一瞬です。
数強塾オリジナルの練習問題
プリントと同じ考え方を、式を変えて出題しています。まず自分で解いてから「解答・解説を見る」を開いてください。このページ専用の問題なので、他のページとは式が異なります。
練習1
1110 を 100 で割った余りを求めなさい。
解答・解説を見る
解答
11 = 10 + 1 として二項展開します。
(10 + 1)10 = 1010 + … + 10C1×10 + 1。
102 以上の項は 100 で割り切れるので、残るのは 10×10 + 1 = 101。
101 を 100 で割ると余り 1。
1
検算:112 = 121 の余りは 21、113 = 1331 の余りは 31。余りは 1, 11, 21, 31, … と 10 ずつ増え、10 乗で 1 に戻ります。
割る数に合わせて、残す項の範囲を決める。
練習2
10110 の下 4 桁を求めなさい。
解答・解説を見る
解答
101 = 100 + 1 として展開します。
10000 = 1002 以上の項は下 4 桁に影響しません。
残るのは 10C1×100 + 1 = 1000 + 1。
1001
検算:1012 = 10201 の下4桁は 0201、1013 = 1030301 の下4桁は 0301。規則どおりに増えています。
「下 n 桁」は「10n で割った余り」と同じこと。
練習3
3100 を 8 で割った余りを求めなさい。
解答・解説を見る
解答
32 = 9 = 8 + 1 なので、32 を 8 で割ると 1 余ります。
3100 = (32)50 なので、余りは 150 と同じ。
1
検算:34 = 81 = 8×10 + 1。指数が偶数のとき余りは 1 になります。
小さい指数で 1 になる形を探すと、あとは累乗するだけ。
式と証明(基本)の他のプリント
同じ「式と証明(基本)」の無料プリントは全部で 20 枚あります。前後以外のものを、扱っている内容を添えて並べました。上から順にやる必要はないので、いま必要なところから選んでください。
- 式と証明(基本)1|二項定理で展開する
- 式と証明(基本)5|割り算の関係から式を求める
- 式と証明(基本)6|分数式を通分して計算する
- 式と証明(基本)7|分数式を差の形に直す
- 式と証明(基本)8|繁分数式を整理する
- 式と証明(基本)9|恒等式の係数を決める
- 式と証明(基本)10|3乗の展開と因数分解
- 式と証明(基本)11|立方公式と多項定理を使い分ける
- 式と証明(基本)12|展開式の係数だけを取り出す
- 式と証明(基本)13|商と余りを求める
- 式と証明(基本)14|割る式を逆算で求める
- 式と証明(基本)15|分数式を約分して掛け割りする
- 式と証明(基本)16|分数式の四則をまとめて扱う
- 式と証明(基本)17|恒等式と、文字に無関係な条件
- 式と証明(基本)18|条件つきの等式を証明する
- 式と証明(基本)19|相加平均と相乗平均で不等式を示す
- 式と証明(基本)20|平方完成で不等式を示す・比の値
解き終わったら
- 数学II・B・Cの要点辞典 第1章 式と証明——単元の要点をまとめて確認する。
- 式と証明の特訓道場——入試水準の30題で通しの力試し。
数強塾について
数強塾は、数学が苦手な中高生を対象にしたオンライン数学専門塾です。プロ講師が完全1対1で担当し、指導システムと料金を公開しています。実際の成績推移は指導事例、通っている生徒の声は評判・口コミにまとめています。
