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2022年6月26日

分数式に代入して整数値を出せる自然数は何個?

\Large \frac{616}{a}
「上の分数が整数となるような自然数aは何個あるか?」

 このような問題はどのように解けばよいでしょうか?


 分数が整数になるときを考えてみます。
分数\dfrac{p}{q}p
p=p'q
という2つの整数の因数p',qで表すことができるとき、
\frac{p}{q}=\frac{p'q}{q}=p'
のように約分できて分数は整数になります。
pの整数の因数p',qとはpの約数のことであるため、分母がpの約数であるときに分数が整数となることがわかります。
また、自然数は正の整数のことなので分母は正の約数に絞られます。
例えば、
\frac{6}{a}
の場合は6の正の約数は1,2,3,6の4個ですべて6を割り切ることができ、それ以外の4,56より大きい自然数では割り切ることができません。
したがって、\dfrac{6}{a}が整数となるような自然数aの個数は正の約数と同じ4個となります。
このことからこの問題は616の正の約数の個数を求めよ、と解釈することができます。

 約数を調べるためには616を素因数分解する必要があります。
616=2^3×7×11
なので、正の約数をつくるときの素因数の選び方は
  • 2を0個、1個、2個、3個の4通り
  • 7を0個、1個の2通り
  • 11を0個、1個の2通り
なので、正の約数の個数は4×2×2=16個であるとわかります。

したがって、\dfrac{616}{a}が整数になるような自然数aの個数は16個です。


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