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正の約数の個数を求めたい
12の正の約数の個数を求めるとき、なぜ、12=2^2×3
から、(2+1)(1+1)=6
と求められるのですか?
回答
ういす ういす さん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。
なにか調べましたか?「約数の個数」で検索すれば説明しているサイトがたくさん見つかります。
12は素因数分解すると2²×3です。
その約数は$2^a\times 3^b$ という形をしていますよ。これは分かりますか?
aとしてとりうる値は0,1,2の3個、bの取りうる値は0,1の2個。
いずれも指数より1個多いです。0が入るからですね。これが1を足す理由です。
aで3通り、bで2通りですから、約数の個数は3×2=6個と分かります。
72なら72=2³×3²なので、$2^a\times 3^b$ のaは1,2,3に加えて0が入るので4通り、bは1,2に加えて0が入るので3通り。
よって約数の個数は(3+1)×(2+1)=12個ですよ!
360=2³×3²×5なので、約数は $2^a \times 3^b \times 5^c$ で、aは0,1,2,3、bは0,1,2、cは0,1の可能性があるので、約数の個数は$(3+1)(2+1)(1+1)=24$ 個です。
これで大丈夫ですか?ここでは会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメントよろしく。
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追記 2025/03/22 21:30~
コメント拝見しました。質問のページに書いてありますが、まずあなたの学年など教えてください。あるいは一般の方だとか。
説明の仕方が多少変わりますので。高校生なら場合の数の積の法則(?)を習っているかどうか。中学生なら樹形図は描けますか?
まず、約数とは元の数を割り切る数ですので、$\dfrac{12}{約数}$ という分数を作れば約分されて分母がなくなるはずです。
$\dfrac{12}{約数}=\dfrac{2^2\times 3}{約数}$ で分母が約分されてなくなるのは、約数は2と3以外の素因数は持てません。約分できないからね。約数は2と3しか素因数を持ちません。これが「12の約数は$2^a\times 3^b$ と変える理由です。2や3ははじめからなくてもいいのですが。約分されて2がなくなるには約数の方に2がないか1個か2個までなら分子の2と約分して分母からはなくなります。3についても同様です。素因数がない場合がa=0とかb=0の場合です。aもbも0のときは約数は $2^0\times 3^0=1\times 1=1$ になりますよ。あ、0乗はわかりますか?高校生ならやったでしょうが。
最後に掛け算をするのは、場合の数の求め方です。あるいは樹形図を書いてみても分かりますが。2が何個あるかで3通り、3が何個あるかで2通り。だから、2が何個で3が何個かという場合の数は積の法則から2×3で求まります。樹形図が書けるなら、まず2を0個1個2個つかうという枝が3本でて、その枝先それぞれから3を0個1個使うという枝が2本ずつ出ますので、最終的な枝の数は3×2で6本になるのです。これで大丈夫ですか?
12の約数が、なぜ、2^a×3^b と表せるのですか?あと、なぜ、a=0 、b=0 の場合を考えるのですか?
ごめんなさい。あと、なぜ最後掛け算するのかも教えてください。
上の回答に追記したので読んでください。
分かりやすく説明頂いてお手数おかけしました。ありがとうございました。一般の者です。
どういたしまして。お役に立ったのならよかったです。またどうぞ。