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![]() Newみんなの算数講座1としてアップしています。★講座タイトルの変更はありません これまで以上に読みやすい文体、装飾、見やすい図形を心がけました。 算数知恵宝庫にもぜひいらしてくださいね。 |
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![]() ←ページ上部にお星様と虹(にじ)のイラストがあり、雪だるまの背景が新しいバージョンの講座です。覚えておいてくださいね! 今回は、約数の個数の求め方について考えてみることにしましょう。 知っていると思いますが、まず約数のおさらいをしておきます。約数とは、ある整数を整数の範囲で割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、次の問題を見てください。
1 2 3 4 5 6 8 ・・・・・ かなりいっぱいありそうですよ。根気よく書いて調べていってもいつかはわかりそうですが、それはちょっと疲れますね。 え?2つずつ組にして求めていく? 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、大きい方からも 720 360 240 180・・・と求めていく。 (1 720)(2 360)(3 240)(4 180)・・・ このように積を720にしながら、大小2つずつセットで求めていく。なかなか名案ですね。確かにこの方法だと労力が半分くらいで済みますが、それでもやはり、かなりの注意深さと辛抱強さが必要でしょう。途中で何かを抜かしてしまう可能性もありますよね。 そこで今回のテーマ。 約数の個数を計算式で求められないだろうか? これができたら嬉しいですよね。ワクワク。はい。これがちゃんとできるんです。 ではやり方を解説しますから、じっくりと読んでいってください。 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、整数を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 手順2の個数にそれぞれ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 合っているかどうか、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) 数えてみてください。確かに15組で30個ありますね。 では今紹介した方法の理由も解説しておきます。 約数とは、素因数分解したときに現れる素数(720を組み立てている部品)を、いろいろな組合せでかけ算することによって生まれます。 ※かけ算をせず、どれかの素数を単独で考えても約数です。 たとえば720は 2が4個、3が2個、5が1個という部品からできていますが、その一部(または全部)を使ってかけ算を行うと、 (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のです。 つまり、2、3、5という素数(部品)を使って、ちがう積になるかけ算のパターンが何通りあるか? そのパターンの数が約数の個数ということになりますね。 そこで、それぞれの素数(部品)の使い方が何通りあるかを考えると、 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 ここで少し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通りあるから、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) したがって720の約数を30個と求めることができるわけです。 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、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)という使い方を考えたからです。 どうですか? 今回の講座、理解してもらえましたか? この話をさらに広げていくと、「約数マトリックス」という楽しい図形の話もあるんですが、まぁそれはまたいつかどこかでお話ししましょう! |
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