互いに素:オモワカ整数#6(全21回)
整数シリーズ第6回目
オモワカ=面白いほどわかる
整数が面白いほどよくわかります
整数はわかりやすいものからやっていかないと、すぐに挫折してしまうので、学ぶ順番が大切です。ぜひ第1回目からどうぞ!! →→ 1回目(倍数の判定)
問題1
互いに素なもの=800-互いに素でないもの
互いに素出ないもの
・800を素因数分解
・素因数分解で出てきた2と5が入るもの=互いに素でない
・2の倍数+5の倍数-2かつ5の倍数を求める
答え:800-480=320
320個
問題2
既約分数=これ以上約分できない分数
既約分数の分母と分子は互いに素
まずは互いに素でないものを求める
・1200を素因数分解する
・その時に出てきた2か3か5が含まれるものが互いに素でないもの
・2の倍数+3の倍数+5の倍数-2かつ3の倍数-3かつ5の倍数-5かつ2の倍数+2かつ3かつ5の倍数=880
互いに素であるもの
=1200-互いに素でないもの
=1200-800
=320
答え:320個
問題3
イメージしにくかったら分母の素数を具体的に7と考えてやってみる
分母が素数なので分母と公約数を持つ分子はない
S1の時の総和=1/2(p-1)
分母がPの2乗の時は、既約分数でないものが混じる
またPを7としてイメージしてみる
Pを7として書いたものを、今度はPになおす
S2=1/2p(p-1)
問題4
d=最大公約数
mとnは互いに素な自然数
互いに素と言うことは『最大公約数(d)=1』である
整数の積の形は超重要
dは正
上記から、d=1となるのでaとa+1は互いに素である!!
連続する2数は互いに素であることはとても大事なこと!!
数学界でなじみがないであろう逸話
ちなみに有名な逸話
ガウス少年
等差数列の和を小学生の時に発見した
ポール・エルデシュの話
天才少年
昼食会で上記の問題を出した
天才少年の答え:2つ数が連続するん!!
これを聞いてエルデシュは、こいつはガウス以来の天才だ!!と思ったそう
10個の中から半分以下を取ると、連続するものがないことがあり
10個の中から半分より1個多く選ぶと、必ず連続するものが出てくる
問題5
最大公約数をdと置く
n=の形にして、代入
1=の形にしていく
最終的にd=1 いわゆる最大公約数が1なので、互いに素であることが言える
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