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3つの連続する整数の解き方と解答:数学の証明問題の書き方や最も小さい数・最も大きい数の求め方

数学を勉強中の手元 中学生
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「数学の文章題が嫌い。特に証明問題は解き方が分からない。」

このような声を中学生からよく聞きます。問題文が長いうえに、証明問題になると解答も長々と書かないといけません。

ですが、中学数学は問題のタイプがある程度限定されており、解き方のコツさえつかんでしまえば得点源にしやすいです。

そこで、中学生向けに定期テストや高校入試対策用に「3つの連続する整数」の解き方を解説します。よく出る問題を例題にしています。

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  1. 3つの連続する整数の解き方
    1. 連続する3つの整数とは
      1. 連続する3つの自然数も同じ意味
      2. 隣り合う3つの整数も同じ意味
    2. 連続する3つの整数の真ん中の数をnにする
      1. 真ん中の数をnにする例
    3. 連続する5つの整数でも真ん中の数をnにする
    4. 偶数は2nにする
    5. 奇数は2n-1にする
    6. 連続する3つの数の一覧
    7. 問題の条件に合わせて計算する
      1. 和と書かれていたら足し算する
      2. 積と書かれていたらかけ算する
    8. 問題文を書き写して解答を終える
  2. 連続する3つの整数の問題と解答
    1. 連続する3つの整数の和は真ん中の数の3倍である
    2. 連続する3つの整数の和は3の倍数になることを証明しなさい
    3. 連続する3つの整数の和が36になるとき、この3つの整数を求めなさい
    4. 3つの連続する整数があり最も小さい数を2乗したものは残りの2つの数の積より35小さい
    5. 3つの連続する整数があり最も大きい数を2乗したものは残りの2つの数の積より25大きい
    6. 3つの連続する偶数の和は6の倍数になる
    7. 3つの連続する奇数の和は3の倍数になる
    8. 3つの連続する奇数の和は中央の奇数の3倍になる
    9. 連続する3つの奇数の2乗の和に1を加えた数は、12の倍数になることを証明しなさい
  3. 連続する4つの数の問題と解答
    1. 連続する数の2つ目か3つ目をnにする
    2. 連続する4つの整数について、大きい方の2数の積から小さい方の2数の積をひいた数はこれらの4つの整数の和になることを証明しなさい
    3. 連続する4つの奇数の和は8の倍数になることを証明しなさい
    4. 連続する4つの奇数の和は中央の数の4倍になることを証明しなさい
  4. 中学数学の問題集
    1. 『教科書ワーク』
    2. 『中1/中2/中3数学をひとつひとつわかりやすく。改訂版』
    3. 『やさしくまるごと中学数学 改訂版』
    4. 『最高水準問題集』
  5. まとめ

3つの連続する整数の解き方

数学の文章問題のなかでも「3つの連続する整数」はよく出てきます。苦手にしている人も多いタイプの問題ですが、解き方のコツがつかめれば実は解きやすい問題です。

連続する3つの整数とは

「連続する整数」というのは、「2、3、4」や「8、9,10」のようなことです。

連続する3つの自然数も同じ意味

「連続する3つの整数」ではなく、「連続する3つの自然数」という問題も多いです。まったく同じ問題であり、解き方もまったく同じです。

ちなみに、自然数とは「正の整数」(プラスの整数)という意味です。「1、2、3、…」が正の整数で、「-1、-2、-3、…」が負の整数(マイナスの整数)です。

「自然数」は「整数」の一部です。

隣り合う3つの整数も同じ意味

「連続する3つの整数」ではなく、「隣り合う3つの整数」と書いている問題もあります。まったく同じ問題なので、解き方もまったく同じです。

連続する3つの整数すべて同じ!
連続する3つの自然数
隣り合う3つの整数
隣り合う3つの自然数

連続する3つの整数の真ん中の数をnにする

このタイプの問題は3つの整数のなかで真ん中の数字を「n」にします。書き方は以下のとおりです。

「nを整数とすると、連続する3つの整数はn-1、n、n+1となる。」

真ん中の数をnにする例

では、「2、3、4」を例にして、真ん中の数字である「3」を「n」に書きかえてみましょう。

2、3、4

2、n、4

「2」は「3」より「1小さい数字」ですし、「4」は「3」より「1大きい数字」です。これも、「3」を「n」に書きかえて表してみます。

3より1小さい

nより1小さい

n-1

3より1大きい

nより1大きい

n+1

上記のようになります。

なお、書きかえる文字はaでもtでもxでもpでも良いです。学校の先生によっては「教科書にnと書いているからnにしないとテストでは点数あげない」と考える方もいます。ですから、nにするのが無難です。

連続する5つの整数でも真ん中の数をnにする

「連続する5つの整数」という問題もときどき出てきます。この場合でも解き方は同じで、真ん中の数をnにします。

以下のように表します。

n-2、n-1、n、n+1、n+2

偶数は2nにする

「3つの連続する偶数」という問題もあります。偶数は「2、4、6、8、…」のような数字のことです。

「2n」にすれば完成です。

奇数は2n-1にする

「3つの連続する奇数」という問題もあります。奇数は「1、3、5、7、…」のような数字のことです。

「2n-1」か「2n+1」にすれば完成です。どちらでも大丈夫で、自分の計算しやすいほうにしましょう。

連続する3つの数の一覧

連続する3つの整数n-1、n、n+1
連続する3つの偶数2n-2、2n、2n+2
連続する3つの奇数2n-1、2n+1、2n+3

問題の条件に合わせて計算する

3つの連続する整数を、nを使って表せたら、あとは問題で示されている条件に合うように計算します。

和と書かれていたら足し算する

「3つの連続する整数の和」のように「和」とあれば、足し算します。

積と書かれていたらかけ算する

「3つの連続する整数の積」のように「積」と書かれていたら、かけ算します。

問題文を書き写して解答を終える

証明問題の締めは、問題文の書き写しです。一字一句そのままで書き写すと減点されにくいです。

連続する3つの整数の問題と解答

よく出る3つのタイプを例に、解き方を解説します。

連続する3つの整数の和は真ん中の数の3倍である

【問題】
「連続する3つの整数の和は真ん中の数の3倍であることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する3つの整数はn-1、n、n+1となる。
(n-1)+n+(n+1)
=n-1+n+n+1
=3n
nは整数なので、3nは3の倍数である。よって、連続する3つの整数の和は真ん中の数の3倍である。

この問題では「連続する3つの整数の和は~」と言っています。「和」というのは「足し算の答え」なので、「連続する3つの整数を足し算しなさい」と言っているのと同じです。ですので、上記の解答のように足し算をしています。

教科書によって細かい文言は多少変わります。「nは整数なので、3nは3の倍数である。」という文言を書かない教科書もあります。高校入試では書いても書かなくてもOKですが、定期テストでは教科書に合わせるほうが減点されません。

また、「よって」を「以上により」と書いても大丈夫です。

連続する3つの整数の和は3の倍数になることを証明しなさい

【問題】
「連続する3つの整数の和は3の倍数になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する整数はn-1、n、n+1となる。
(n-1)+n+(n+1)
=n-1+n+n+1
=3n
nは整数なので、3nは3の倍数である。よって、3つの連続する整数の和は3の倍数になる。

「連続する3つの整数」なので、n-1、n、n+1とします。後は計算→問題文の丸写しです。

連続する3つの整数の和が36になるとき、この3つの整数を求めなさい

「連続する3つの整数の和が~のとき、3つの整数を求めなさい」という問題です。「~」はそのときによって変わりますが、解き方はすべて同じです。

【問題】
「連続する3つの整数の和が36になるとき、この3つの整数を求めなさい。」

【解答・解説】
nを整数とすると、連続する整数はn-1、n、n+1となる。
(n-1)+n+(n+1)=36
n-1+n+n+1=36
3n=36
n=12
3つの連続する整数のうち真ん中の数が12なので、この3つの整数は11、12、13になる。

「連続する3つの整数」なので、n-1、n、n+1とします。後は計算→問題文の丸写しです。

また、指定された数を3で割るだけでもすぐに答えが出ます。この問題では「36」と指定されているので、下記のように計算します。

36÷3=12

このとき出てきた「12」が「3つの連続する整数の真ん中の数字」になります。後は、12-1、12+1をすればほか2つの数字も出てきます。

「3つの連続する整数の和が48」とあれば、「48÷3=16」となるので答えは「15、16、17」です。

3つの連続する整数があり最も小さい数を2乗したものは残りの2つの数の積より35小さい

最も大きい数は何か?という問題もあれば、最も大きい数が~になることを証明しなさいという問題もあります。下記のように解きます。

【問題】
「3つの連続する整数があり最も小さい数を2乗したものは残りの2つの数の積より35小さい。このとき、最も大きい数を求めなさい。」

【解答・解説】
nを整数とすると、連続する3つの整数はn-1、n、n+1となる。
(n-1)2=n(n+1)-35
n2-2n+1=n2+n-35
n2-n2-2n-n=-35-1
-3n=-36
n=12
3つの連続する整数のうち真ん中の数が12なので、最も大きい数字は13になる。

【問題】
「3つの連続する整数があり最も小さい数を2乗したものは残りの2つの数の積より35小さいとき、最も大きい数が12になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する3つの整数はn-1、n、n+1となる。
(n-1)2=n(n+1)-35
n2-2n+1=n2+n-35
n2-n2-2n-n=-35-1
-3n=-36
n=12
3つの連続する整数のうち真ん中の数が12なので、最も大きい数字は13である。よって、3つの連続する整数があり最も小さい数を2乗したものは残りの2つの数の積より35小さいとき、最も大きい数が12である。

最も小さい数を2乗するパターンです。このとき、最も小さい数をnにして、「3つの連続する整数」を「n、n+1、n+2」と表しても大丈夫です。

最後の「よって」以降は問題文を丸写しです。

3つの連続する整数があり最も大きい数を2乗したものは残りの2つの数の積より25大きい

最も大きい数を2乗する問題も解説します。

最も小さい数は何か?という問題もあれば、最も小さい数が~になることを証明しなさいという問題もあります。下記のように解きます。

【問題】
「3つの連続する整数があり最も大きい数を2乗したものは残りの2つの数の積より25大きいとき、最も小さい数を求めなさい。」

【解答・解説】
nを整数とすると、連続する3つの整数はn-1、n、n+1となる。
(n+1)2=n(n-1)+25
n2+2n+1=n2-n+25
n2-n2+2n+n=25-1
3n=24
n=8
3つの連続する整数のうち真ん中の数が8なので、最も小さい数字は7になる。

【問題】
「3つの連続する整数があり最も大きい数を2乗したものは残りの2つの数の積より25大きいとき、最も小さい数が7になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する3つの整数はn-1、n、n+1となる。
(n+1)2=n(n-1)+25
n2+2n+1=n2-n+25
n2-n2+2n+n=25-1
3n=24
n=8
3つの連続する整数のうち真ん中の数が8なので、最も小さい数字は7である。よって、3つの連続する整数があり最も大きい数を2乗したものは残りの2つの数の積より25大きいとき、最も小さい数が7になる。

ここでも、最後の「よって」以降は問題文を丸写しです。

3つの連続する偶数の和は6の倍数になる

偶数が3つ連続する問題もよく出てきます。偶数は真ん中の数を2nにし、左の数を2n-2、右の数を2n+2にします。偶数は「2ずつ増えていく(2→4→6など)」ので、-2や+2にします。

また、「和」と指定されているので、足し算ですね。

【問題】
「3つの連続する偶数の和は6の倍数になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する3つの偶数は2n-2、2n、2n+2となる。
(2n-2)+2n+(2n+2)
=2n-2+2n+2n+2
=6n
nは整数なので、6nは6の倍数である。よって、3つの連続する偶数の和は6の倍数になる。

「6の倍数になることを証明しなさい」と指定されているので、計算の答えが「6n」になれば完了です。

後は、いつもどおり問題文を丸写しして解答終了です。

3つの連続する奇数の和は3の倍数になる

奇数が3つ連続する問題もよく出てきます。奇数は真ん中の数を2n-1にし、左の数を2n-3、右の数を2n+1にします。

「奇数は偶数から1引く(1足す)」と覚えておけば大丈夫です。

また、「和」と指定されているので、足し算ですね。

【問題】
「3つの連続する奇数の和は3の倍数になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する3つの奇数は2n-3、2n-1、2n+1となる。
(2n-3)+(2n-1)+(2n+1)
=2n-3+2n-1+2n+1
=6n-3
=3(2n-1)
2n-1は整数なので、3(2n-1)は3の倍数である。よって、3つの連続する奇数の和は3の倍数になる。

「3の倍数になることを証明しなさい」と指定されているので、計算の答えが3×~の形になれば完了です。

奇数の場合は「nは整数なので」ではなく、「2n-1は整数なので」になります。

なお、真ん中の奇数を2n+1にすると、最後は3(2n+1)になります。

後は、問題文を丸写しして解答終了です。

3つの連続する奇数の和は中央の奇数の3倍になる

「連続する3つの奇数の和は中央の奇数3倍になることを証明しなさい」という問題もよくあります。

解き方は以下のとおりです。

【問題】
「3つの連続する奇数の和は中央の奇数の3倍になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する3つの奇数は2n-3、2n-1、2n+1となる。
(2n-3)+(2n-1)+(2n+1)
=2n-3+2n-1+2n+1
=6n-3
=3(2n-1)
中央の奇数が2n-1なので、3(2n-1)は3の倍数である。よって、3つの連続する奇数の和は中央の奇数の3倍になる。

中央の奇数を「2n+1」とおくと、連続する3つの奇数は「2n-1、2n+1、2n+3」になり、足し算した結果は「3(2n+1)」になります。

数字が少し変わっても、証明の流れや文言はそのままです。

連続する3つの奇数の2乗の和に1を加えた数は、12の倍数になることを証明しなさい

条件がもう少し追加された問題もあります。解き方や証明の仕方の流れは同じです。

【問題】
「連続する3つの奇数の2乗の和に1を加えた数は、12の倍数になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する3つの奇数は2n-1、2n+1、2n+3となる。
(2n-1)2+(2n+1)2+(2n+3)2+1
=4n2-4n+1+4n2+4n+1+4n2+12n+9+1
=12n2+12n+12
=12(n2+n+1)
n2+n+1は整数なので、12(n2+n+1)は12の倍数である。よって、連続する3つの奇数の2乗の和に1を加えた数は、12の倍数になる。

「12の倍数になることを証明しなさい」と指定されているので、「12×~」の形になれば計算終了です。

あとは問題文を写して解答終了です。

連続する4つの数の問題と解答

「連続する4つの数」というパターンの問題も定期テストで1-2問出てきます。解き方は「連続する3つの数」とまったく同じです。

こちらも、頻出問題と解き方を説明します。

連続する数の2つ目か3つ目をnにする

連続する3つの数の場合だと、「真ん中の数」を「n」にします。4つの数が連続する場合なら「2つ目の数」か「3つ目の数」をnにします。どちらでも良いです。

連続する4つの整数について、大きい方の2数の積から小さい方の2数の積をひいた数はこれらの4つの整数の和になることを証明しなさい

【問題】
連続する4つの整数について、大きい方の2数の積から小さい方の2数の積をひいた数はこれらの4つの整数の和になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する4つの整数はn-2、n-1、n、n+1となる。
大きい方の2数の積から小さい方の2数の積をひいた数は以下のように表せる。
n(n+1)-(n-2)(n-1)
=n2+n-n2+3n-2
=4n-2
4つの整数の和は以下のように表せる。
n-2+(n-1)+n+(n+1)
=n-2+n-1+n+n+1
=4n-2
よって、連続する4つの整数について、大きい方の2数の積から小さい方の2数の積をひいた数はこれらの4つの整数の和になる。

解答例では「3つ目の整数」を「n」にしました。「2つ目の整数」を「n」にすると、「連続する4つの整数」を以下のように表せます。

n-1、n、n+1、n+2

計算結果が「4n+2」になりますが、解き方は同じです。

連続する4つの奇数の和は8の倍数になることを証明しなさい

【問題】
連続する4つの奇数の和は8の倍数になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する4つの奇数は2n-3、2n-1、2n+1、2n+3となる。
2n-3+(2n-1)+(2n+1)+(2n+3)
=2n-3+2n-1+2n+1+2n+3
=8n
nは整数なので、8nは8の倍数である。よって、連続する4つの奇数の和は8の倍数になる。

表す数が3つから4つになっても奇数の表し方は同じです。偶数でも同じです。

連続する4つの奇数の和は中央の数の4倍になることを証明しなさい

【問題】
「連続する4つの奇数の和は中央の数の4倍になることを証明しなさい。」

【解答】
nを整数とすると、連続する4つの奇数は2n-3、2n-1、2n+1、2n+3となる。
2n-3+(2n-1)+(2n+1)+(2n+3)
=2n-3+2n-1+2n+1+2n+3
=8n
nは整数なので、8nは8の倍数である。
2n-3、2n-1、2n+1、2n+3の中央の数は2nなので、その4倍は8nとなる。よって、連続する4つの奇数の和は中央の数の4倍になる。

この問題のポイントは「連続する4つの奇数の中央の数ってどれのことか」です。

例えば、「1、3、5、7」(連続する4つの奇数)で考えてみましょう。中央の数は何かというと「1~7の中央の数」です。つまり「4」です。

4は「3+1」あるいは「5-1」と表せます。

上記の解答例でいうと、「3」は「2n-1」にあたります。ここから、中央の数を「2n」と表せます。

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まとめ

中学生向けに「連続する3つの整数」の解き方や証明の仕方を解説しました。頻出問題の解説や答案を載せているので、解答を知りたい問題があれば数字を変えてアレンジしてみてください。

「連続する」を「隣り合う」と書く問題や、「整数」を「自然数」と書く問題もありますが、解き方は同じです。真ん中の数をnにし、定型文にのせましょう。

また、偶数は2n、奇数は2n+1と表します。

4つの連続する整数、5つの連続する整数も解き方は基本的に同じです。

問題集を使って繰り返し演習しましょう!

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