실마리: 약수의 개수가 k인 수의 꼴을 k의 분해로 거꾸로 추론한다. n=paqb⋯ (p, q, ⋯는 서로 다른 소수)의 약수의 개수는 (a+1)(b+1)⋯이다.
[1] 약수의 개수가 소수 k인 수는 pk−1 꼴이다.
k=2 : 소수이므로 100 이하에 25장
k=3 : p2 꼴이므로 4,9,25,49의 4장
k=5 : p4 꼴이므로 16,81의 2장
k=7 : p6 꼴이므로 64의 1장
k≥11 : 210>100이므로 없다.
[2] 약수의 개수가 합성수인 상자
k=4 : p3 또는 pq 꼴이므로 8,6,10,⋯ 등 여러 장
k=6 : p5 또는 p2q 꼴이므로 32,12,18,⋯ 등 여러 장
k=8 : p3q 또는 pqr 꼴이므로 24,30,40,⋯ 등 여러 장
k=9 : p8 또는 p2q2 꼴이고 28>100이므로 36,100의 2장
k=10 : p9 또는 p4q 꼴이고 29>100이므로 16×3=48, 16×5=80의 2장 (81×2>100)
k=12 : p2qr, p3q2, p5q 꼴 등에서 60,72,84,90,96의 5장
k≥14 : 약수의 개수가 14 이상인 100 이하의 자연수는 없다 (p6q≥192, p4q2≥144, p2q2r≥180, p3qr≥120).
k=1 : 1의 1장
[3] 카드가 정확히 두 장 들어 있는 상자는 5번, 9번, 10번이다.
따라서 상자의 번호의 합은 5+9+10=24