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第1問

ある数学オリンピックで3問 AA、BB、CC が出題された。25人の生徒全員が少なくとも1問を解いた。AA を解かずに BB を解いた生徒の数は、AA を解かずに CC を解いた生徒の数の2倍である。AA のみを解いた生徒の数は、AA とともに他の少なくとも1問を解いた生徒の数より1人多い。ちょうど1問だけを解いた生徒のうち、半数が AA を解いた。BB のみを解いた生徒は何人か。
ステップ 6/6: 唯一の非負整数解を選ぶ
ざっくり言うと

残りのグループの大きさ dd が非負であるという条件こそが、無数の実数解を持つ式を、許容できるただ一つの整数解に絞り込む鍵となる。

b=6,c=2b=6,\quad c=2
詳しい解説

4b+c=264b+c=26 で b,c≥0b,c\ge 0 が整数、かつ d=b−2c≥0d=b-2c\ge0 という条件のもと:b=5b=5 とすると c=6c=6 となるが、このとき d=5−12<0d=5-12<0 となり不可能;b≥7b\ge7 では c<0c<0 となり不可能。b=6,c=2b=6,c=2 のときのみ d=2≥0d=2\ge0 となり成立する。よって BB のみを解いた生徒はちょうど 66 人である。