Math

中1数学 | 7th Grade Math

整数の性質

Properties of Integers

TARGET

整数のきまりを覚えよう

自然数 (しぜんすう)

自然数とは、「1」、「2」、「3」など、1以上の整数のことです。「0」は自然数ではありません。

素数 (そすう)

素数とは、「2」、「3」、「5」、「7」など、1とその数自身の積でしか表わせない自然数のことです。

  • 1は素数ではありません。「1×別の数字」で表せないからです。

  • 2は素数です。「1×2」以外の積で表せないからです。

  • 3は素数です。「1×3」以外の積で表せないからです。

  • 4は素数ではありません。「1×4」以外に「2×2」でも表せるからです。

  • 5は素数です。「1×5」以外の積で表せないからです。

考え方1から20までの素数をすべて求めてみましょう。

1

1~20のうち、まず「1」を消す

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20
( 「1」は素数ではないから)
2

「2」以外の偶数(2の倍数)を消す

2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20
( 「2×別の数字」で表わすことができるから素数ではない)
3

「3」以外の3の倍数を消す

2,3,5,7,9,11,13,15,17,19
( 「3×別の数字」で表わすことができるから素数ではない)
4

「5」以外の5の倍数を消す

2,3,5,7,11,13,17,19
(10、15はすでに消えているので、該当なし)
5

「7」以外の7の倍数を消す

2,3,5,7,11,13,17,19
(14はすでに消えているので、該当なし)

よって、2,3,5,7,11,13,17,19が答えです。

素因数 (そいんすう)

自然数をいくつかの素数の積で表すとき、それらの素数をもとの自然数の素因数と言います。例えば、30を「2×3×5」と表すとき、「2」、「3」、「5」が30の素因数です。

素因数分解 (そいんすうぶんかい)

素因巣分解とは、自然数を素因数だけの積の形で表すことです。
例えば、60を素因数分解すると下記のように表わすことができます:

素因巣分解

累乗 (るいじょう)

「2 × 2」や「2 × 2 × 2」のように、同じ数をいくつか掛け合わせたものを、その数の累乗といいます。例えば、「2 × 2 × 2」を「23」と表します。「23」は「2の三乗(さんじょう)」と読み、右上に小さく書いた数字は掛けた個数を表し、これを累乗の指数と言います。

練習問題

Q 0160を素因数分解しなさい。

素因巣分解

60 = 2 × 2 × 3 × 5 = 22 × 3 × 5

Q 0272を素因数分解しなさい。

素因巣分解

72 = 2 × 2 × 2 × 3 × 3 = 23 × 32

Q 03150を素因数分解しなさい。

素因巣分解

150 = 2 × 3 × 5 × 5 = 2 × 3 × 52

Q 04素因数分解を利用して、180の約数をすべて書きなさい。

まず、180を素因数分解します。

素因巣分解

180 = 2 × 2 × 3 × 3 × 5

ここで、すべての自然数の約数である1と、素因数は約数となります。

すべての自然数の約数:1

素因数:2, 3, 5

次に、素因数と素因数の積も約数となるので、その組み合わせを考えます。

素因数2つの積の組み合わせ:
2 × 2 = 4, 2 × 3 = 6, 3 × 3 = 9, 2 × 5 = 10, 3 × 5 = 15

素因数3つの積の組み合わせ:
2 × 2 × 3 = 12, 2 × 3 × 3 = 18, 2 × 2 × 5 = 20, 2 × 3 × 5 = 30, 3 × 3 × 5 = 45

素因数4つの積の組み合わせ:
2 × 2 × 3 × 3 = 36, 2 × 2 × 3 × 5 = 60, 2 × 3 × 3 × 5 = 90

素因数5つの積の組み合わせ:
2 × 2 × 3 × 3 × 5 = 180

したがって、これら18個が180の約数となります。

1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 15, 18, 20, 30, 36, 45, 60, 90, 180

Q 05素因数分解を利用して、60と90の最大公約数と最小公倍数を求めなさい。

最大公約数とは、共通する約数(割り切れる数)の中で一番大きい約数のこと。

最大公約数を求めるには、60と90を一緒に素因数分解し、2つの自然数に共通する素因数を見つけ、それを掛け合わせます。

60=2×2×3×3×5, 90=2×2×3×3×5

2 × 3 × 5 = 30

最大公約数は30

最小公倍数とは、共通する倍数の中で一番小さい倍数のこと。

最小公倍数を求めるには、60と90を一緒に素因数分解し、2つの自然数共通する素因数と、残った商をすべて掛け合わせます。

60=2×2×3×3×5, 90=2×2×3×3×5

2 × 2 ×3 × 3 × 5 = 180

最小公倍数は180

Q 0672にできるだけ小さい自然数nをかけて、ある自然数の2乗になるようにしたい。nはいくつにすればよいか求めなさい。

まず、72を素因数分解します。

素因数分解

72 = 2 × 2 × 2 × 3 × 3

ある自然数の2乗になるということは、素因数分解すると同じ数でペアを作れるということです。下の式を見ると、ペアになっていない「2」があります。

ペアになっていない「2」がある

このペアになっていない「2」に「2」をかけるとペアができます。

「2」をかけてペアを作る

したがって、答えは n = 2 となります。

因数分解では、10までの素数「2, 3, 5, 7」を覚えておき、これらの数で割れるかどうかを考えてみよう。

TERMS

数学分野の英語表現を学ぼう

Natural Number

/ nǽtʃərəl / nʌ́mbər /

ナチュラル ナンバー

自然数

Natural numbers are the numbers we use when counting things.

自然数とは、数を数えるときに使う数のことです。

Prime Number

/ práim / nʌ́mbər /

プライム ナンバー

素数

A prime number is a natural number greater than 1 that can only be divided by 1 and itself.

素数は1とその数以外で割り切れない、1より大きい自然数です。

Prime Factor

/ práim / fǽktər /

プライム ファクター

素因数

A prime factor is a prime number that divides a number, without leaving a remainder.

素因数とは、余りなくその数を割り切る素数のことです。

Prime Factorization

/ práim / fæktəraɪˈzeɪʃən /

プライム ファクタライゼイション

素因数分解

Prime factorization is the process of expressing a natural number as a product of only prime factors.

素因巣分解とは、自然数を素因数だけの積の形で表すことです。

Power

/ páuər /

パワー

累乗

When you multiply the same number several times, like '2 × 2' or '2 × 2 × 2', it’s called a power of that number.

「2 × 2 」や「2 × 2 × 2」のように、同じ数をいくつか掛け合わせたものを、その数の累乗といいます。

Exponent

/ ekspóunənt /

エクスポーネント

指数

The exponent is the number that shows how many times the base is multiplied by itself in exponentiation.

指数とは、累乗において基数を何回掛けるかを示す数です。

累乗の英語表現

【二乗】
52は、five squared、または、the square of fiveと言います。

【三乗】
53は、five cubed、または、the cube of fiveと言います。

【その他の累乗】
54は、five raised to the power of four、または、five to the fourと言います。