基礎問題集
数学A 場合の数「約数の個数」の問題4 解説
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解説
方針・初手
正の約数の個数は、素因数分解して指数を見る。奇数の約数だけを考えるときは、素因数分解のうち $2$ の因子を使わない約数だけを数えればよい。
解法1
まず $2744$ を素因数分解する。
$$ 2744=8\cdot 343=2^3\cdot 7^3
$$
一般に、
$$ n=p^a q^b
$$
の形に素因数分解されるとき、正の約数の個数は
$$ (a+1)(b+1)
$$
である。これは、約数を作るときに $p$ の指数を $0,1,\dots,a$ から選び、$q$ の指数を $0,1,\dots,b$ から選ぶためである。
したがって、$2744=2^3\cdot 7^3$ の正の約数の個数は
$$ (3+1)(3+1)=16
$$
である。
次に、正の約数のうち奇数であるものを考える。奇数の約数には $2$ の因子が含まれないので、$2$ の指数は $0$ に固定される。
よって奇数の約数は
$$ 7^0,\ 7^1,\ 7^2,\ 7^3
$$
である。
その総和は
$$ 1+7+49+343=400
$$
となる。
解説
正の約数の個数を求める問題では、まず素因数分解することが基本である。$2744$ は大きく見えるが、$2744=8\cdot343$ と分けると、$2^3\cdot7^3$ とすぐに分解できる。
奇数の約数だけを考える場合は、素因数分解から $2$ の部分を除いて考える。今回は $2^3\cdot7^3$ なので、奇数の約数は $7$ の累乗だけで作られる。
答え
正の約数の個数は
$$ 16
$$
正の約数のうち、奇数の総和は
$$ 400
$$