【問題】
\(15!=1\cdot 2\cdot 3 \cdots 15\) が \(2\) で何回割り切れるか求めよ。
\(2\) で何回割り切れるかを求めるためには、
割られる数の中に因数 \(2\) が何個含まれているかを考えればよいです。
1から15までの数をそれぞれ素因数分解したとき、
1回目に因数2が出てくる数は、2を1つ以上含んでる数だから \(2\) の倍数です。
1から15までに2の倍数は、7個。
2回目に因数2が出てくる数は、1回目と合わせて2を2つ以上含んでいるわけだから\(2^2=4\) の倍数です。
1から15までに4の倍数は、3個。
3回目に因数2が出てくる数は、1,2回目と合わせて2を3つ以上含んでいる数だから\(2^3=8\) の倍数です。
1から15までに8の倍数は、1個。
4回目に因数2が出てくる数は、1,2,3回目と合わせて2を4つ以上含んでいる数だから\(2^4=16\) の倍数です。
ただ、1から15までに16の倍数はありませんので、
これ以上は因数2を含まないってことですね。
以上より、
因数2は合計で11個なので、2で11回割り切れるってことが求まります。
このように、それぞれの数を素因数分解したときの
1回目に出てくる2の数は、2の倍数
2回目に出てくる2の数は、4の倍数…というように数えていくことができます。
では、こちらの練習問題でサクッと理解を深めておきましょう。
【練習問題】
\(15!=1\cdot 2\cdot 3 \cdots 15\) が \(3\) で何回割り切れるか求めよ。
では、最後にちょっとだけ応用問題も紹介しておきます!
【問題】
\(55!=1\cdot 2\cdot 3 \cdots 55\) は \(10\) で何回割り切れるか求めよ。
\(10\) で何回割り切れるかを求めるためには、\(10=2\cdot 5\) より
割られる数の中に因数 \(2, \ 5\) が何個含まれているかを考えればよいです。
例えば、因数2が10個、因数5が6個含まれているなら
2と5を組み合わせて、因数10を6個作れるってことが分かります。
ただ、因数2と5の数を実際に数えてみれば分かるのですが、
因数5の数の方が少なくなります。
よって、因数5の個数がそのまま、因数10の個数と一致します。
というわけで、
因数5の個数を数えていきましょう。
1から55までに5の倍数は11個。
1から55までに25の倍数は2個。
よって、1から55までに含まれる因数5の数は13個となります。
したがって、因数10も13個なので、10で13回割り切れる。
答え
$$13回$$
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