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(2).最大公約数と最小公倍数

  • 整数a,bに対して、abで割ると余りが0になるとき、「abで割り切れる」という。
  (例)155で割り切れる。
  • 整数aを割り切る整数を「aの約数」という。
  (例)15の約数は、1,3,5,15,-1,-3,-5,-15である。
  • 2つの整数a,bをともに割り切る整数を「公約数」といい、公約数の最大のものを「最大公約数(GCD:Greatest Common Divisor)」という。
  (例)1512の公約数は、1,3,-1,-3で、最大公約数は3である。
  • ある整数を整数倍した数を「倍数」という。
  (例)4の倍数は、\dots,-12,-8,-4,0,4,8,12,\dots
  • 2つの整数a,bの倍数になる整数を「公倍数」といい、正の公倍数のうち、最小のものを「最小公倍数(LCM:Least  Common Multiplier)」という。
  (例)1512の公倍数は、\dots,-120,-60,0,60,120,\dotsで、最小公倍数は60である。
  • 2つの整数a,bの最大公約数が1のとき、2つの整数a,bは「互いに素である」という。
  (例)35は互いに素である。320は互いに素である。

[定理]2つの整数a,bに対して、最大公約数をd、最小公倍数をmとすると、a\times b=d\times m が成り立つ。

(証明)仮定より、a=a'db=b'dで、a'b'は互いに素である、と書ける。
  このときの最小公倍数は、a'b'dであるので、a\times b=a'b'd^2=d\times a'b'd=d\times m

素数(prime number

  • 1と自分自身しか約数を持たない正の整数を「素数」という。
  • 素数は、「エラトステネスのふるい」という方法で、昔からその存在を知られていた。
  • 素数でない整数を「合成数」という。
  • 合成数を素数で割ることを繰り返して、素数の積として表すことができる。
 (例) 素数は、2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、・・・
    6=2×3、と書けるので、6は合成数である。
  • その数が素数であるかどうかを確かめるには、その数の平方根までの素数で割り算をすればよい。
 (例) 163は\sqrt{163}=12.7671\dotsであるので、12までの素数、2、3、5、7、11で割ればよい。
      結果的に、163はどの素数でも割り切れないので、素数である。

倍数の判定方法

  • 2の倍数・・・最後の桁の数字が、0,2,4,6,8
  • 3の倍数・・・すべての桁の数字を合計して、3の倍数なら、3の倍数。
        さらに、すべての桁の数字の合計が9の倍数なら、9の倍数。
 (証明)たとえば、4桁の10進数を「abcd」とすると、
  abcd=1000a+100b+10c+d=(999+1)a+(99+1)b+(9+1)c+d=999a+99b+9c+(a+b+c+d)
  となるので、(a+b+c+d)が3の倍数なら、全体が3の倍数になる。
  • 5の倍数・・・最後の桁の数字が、0,5
  • 11の倍数・・・桁の数字の符号を、+、-、+、-、・・・と変えて合計して11の倍数であれば、11の倍数。
 (証明) いま、11、99、990、1001、・・・は11の倍数である。(1001=990+11
  ゆえに、たとえば、4桁の10進数を「abcd」とすると、
  abcd=1000a+100b+10c+d=(1001-1)a+(99+1)b+(11-1)c+d
       =1001a+99b+11c+(-a+b-c+d)
  となるので、(-a+b-c+d)が11の倍数なら、全体が11の倍数になる。

次回は中間試験です。上記の部分までが、試験範囲です。


最終更新:2011年11月28日 12:32