みんなの 講座

今回は、約数の個数について考えてみることにしましょう。
ご存知かと思いますが、まず約数のおさらいから。
約数とは、その数を整数の範囲でわりきれる数のことです。
具体的に書いたほうがわかりやすいでしょう。
8の約数 1 2 4 8
30の約数 1 2 3 5 6 10 15 30
こんな感じです。8には4個の約数があり、30には8個の約数があります。
では、さっそく次の問題です。
1 2 3 4 5 6 8 ・・・・・
かなりいっぱいありそうですね。
根気よく書き上げていってもいつかはわかりそうですが、
チョット疲れますよねえ。
ん? 2つずつ組にして求める? なるほどなるほど。
小さい方から 1 2 3 4・・・ と求めるのと同時に
(1 720)(2 360)(3 240)(4 180)・・・
積が720になるように、大きい方とセットで求めていく。名案です。
これだと労力が半分で済みますが、
それでもやはり、かなりの注意深さと辛抱強さが必要です。
途中で何個か抜かしてしまう可能性も高いでしょう。
そこで今回のテーマとなるわけです。
なんとか約数の個数を計算で求められないか? もちろんできるんです。
やり方はこーです。
手順1 約数の個数を求めたい整数を素因数分解します。
素因数分解とは、素数の積の形で表すことです。
※素数→1とその数自身以外に約数を持たない数 (ただし、1は素数ではない)
720=(2×2×2×2)×(3×3)×(5)
手順2 その結果について、素数の個数を種類別に数えます。
2→4個 3→2個 5→1個
手順3 個数にそれぞれ1を加えます。
4+1=5 2+1=3 1+1=2
手順4 それらをかけ算します。
5×3×2=30(個) ← これが720の約数の個数です
では根気よく確かめをしてみましょう。
(1 720)(2 360)(3 240)(4 180)(5 144)(6 120)(8 90)(9 80)
(10 72)(12 60)(15 48)(16 45)(18 40)(20 36)(24 30)
パチパチパチパチ! 確かに30個ですね。
では今の計算の理屈も説明しておきます。
約数とは、素因数分解したときに現れる素数(720を生成する部品)を、
いろいろなバリエーションでかけ算することで作ることができます。
たとえば720には、2が4個、3が2個、5が1個の部品があったわけですが、
その一部を使ってかけ算すれば、(2×2)×3=12 (2×2×2)×5=40 のように
720の約数を作ることができるわけです。
つまり、2、3、5という素数(部品)を使って、
別々の積になるかけ算のパターンが何通りあるか?
これが約数の総数ということになります。
そこで、それぞれの素数(部品)の使い方のバリエーションを考えると、
2という素数(部品)は 4個使う 3個使う 2個使う 1個使う 0個使う →5通り
3という素数(部品)は 2個使う 1個使う 0個使う →3通り
5という素数(部品)は 1個使う 0個使う →2通り
ここで少々場合の数の知識が必要になりますが、
2の使い方が5通り、3の使い方が3通り、5の使い方が2通りありますから、
これらを組み合わせてできるかけ算のパターンは 5×3×2=30(通り)
すなわち、720の約数は30個となるわけです。
あ、ボクが書こうとする前に気づいた人がいるみたいですね。
そう、初めの手順3で+1をしたのは、その素数(部品)の使い方に、
0個使う(使わない)という使い方があるからですよ。
今回の講座、理解してもらえましたか?
それでは最後に宿題を出しましょう。
できた人は、トップページの解答用紙から送信してください。
正解者は「正解者コーナー」で定期的に発表しています。
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