第 7 題:
將分數
n120約分為最簡分數,其中
n為小於120的正整數。請問共有多少個不同值的最簡分數,使得它的分子為一位數?
[解答]
120=23
3
5
一、若約到最簡分數後分子為
1,則
n=2a
3b
5c,
其中
a=0
1
2
3,
b=0
1,
c=0
1
但
(a
b
c)=(3
1
1) 時,
n120=1 不是分數,不合,
有
4
2
2−1=15 種可能。
二、若約到最簡分數後分子為
2,則
n=2a
3b
5c,
其中
a=4,
b=0
1,
c=0
1
但是
(a
b
c)=(4
1
1) 會讓
n
120 不合
有
1
2
2−1=3 種可能。
三、若約到最簡分數後分子為
3,則
n=2a
3b
5c,
其中
a=0
1
2
3,
b=2,
c=0
1
但是
(a
b
c)=(3
2
1)
(2
2
1) 會讓
n
120 不合
有
4
1
2−2=6 種可能。
四、若約到最簡分數後分子為
4,則
n=2a
3b
5c,
其中
a=5,
b=0
1,
c=0
1
但是
(a
b
c)=(5
1
1)
(5
0
1) 會讓
n
120 不合
有
1
2
2−2=2 種可能。
五、若約到最簡分數後分子為
5,則
n=25
1
25
2
25
3
或
25
4
有
4 種可能。
六、若約到最簡分數後分子為
6,則
n
24
32=144 不可能,此與
n
120 相矛盾。
七、若約到最簡分數後分子為
7,則
n=7
2a
3b
5c,
其中
a=0
1
2
3,
b=0
1,
c=0
1
但是
(a
b
c)=(3
1
1)
(2
1
1)
(1
1
1)
(3
0
1)
(3
1
0)
(2
0
1) 會讓
n
120 不合
有
4
2
2−6=10 種可能。
八、若約到最簡分數後分子為
8,則
n=26,有
1 種可能。
九、若約到最簡分數後分子為
9,則
n=27
1
27
2
27
4,有
3 種可能。
以上共
15+3+6+2+4+0+10+1+3=44 種。
不知道有沒有碰巧多列或漏列的呢?有勞大家了?
不知道除了條列之外,有沒有更好的做法。感謝。
