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ジャムが数学とかを熱く語ります。

【中学数学】倍数判定法とその証明

好きな言葉は「可換」。どうもこんにちは、ジャムです。


今回は倍数判定法について取り扱って行きたいと思います。

一見倍数判定法はあまり応用が効かなそうな気がしますが、

確率組み合わせの分野で大いに力を発揮します。

今回は特に重要な倍数判定法を紹介していきたいと思います!




                 目次

主要な倍数判定法

倍数判定法は実際にその数で割るよりはるかに速く

その数の倍数であるかを判別することができます。

主要なものから順に紹介したいと思います。

2の倍数

2の倍数に関してはほとんど明らかなことです。

一の位が二の倍数であればその数は二の倍数となります。

直感的に理解することも容易ですが、他の倍数の場合にも使える証明を紹介します。

証明

5桁の整数の一万の位から一の位までを順にa,b,c,d,eと置いたとき、
その整数は10000a+1000b+100c+10d+eと表すことができる。
式を変形し、2(5000a+500b+50c+5d)+e
2(5000a+500b+50c+5d)は2の倍数であるから、e(一の位)が
2の倍数であれば、5桁の整数は2の倍数である。

上の証明のやり方は他の倍数判定法にも応用できます。

すなわち、ある数がnの倍数であるかを判定したい場合には

ある数をnでくくることをすれば証明可能です。

3の倍数

3の倍数は先程のように1の位だけを見ても判別することはできません。

先程の証明を使って解説していきます。

証明

10000a+1000b+100c+10d+e
= 3(3333a+333b+33c+3d)+a+b+c+d+e
3(3333a+333b+33c+3d)は3の倍数であるから、 a+b+c+d+e(各位の和)が3の倍数であれば、5桁の整数は3の倍数である。

上の証明から、3の倍数の判定法は、

各位の数字の和をとったときそれが3の倍数になっているか、です。

直感的に理解しづらいので、証明と判定法を合わせて覚えましょう。

4の倍数

4の倍数はその数の下2桁が4の倍数であればその数は4の倍数です。

証明

10000a+1000b+100c+10d+e
= 4(2500a+250b+25c)+10d+e
4(2500a+250b+25c)は4の倍数であるから、10d+e(下二桁)が
4の倍数であれば、5桁の整数は4の倍数である。

5の倍数

その数の1の位の数字が5の倍数であればその数は5の倍数です。

証明

10000a+1000b+100c+10d+e
= 5(2000a+200b+20c+2d)+e
4(2500a+250b+25c)は5の倍数であるから、e(1の位)が
5の倍数であれば、5桁の整数は5の倍数である。

8の倍数

その数の下三桁が8の倍数であればその数は8の倍数です。

証明

10000a+1000b+100c+10d+e
= 8(1250a+125b)+100c+10d+e
8(1250a+125b)は8の倍数であるから、100c+10d+e(下三桁)が
8の倍数であれば、5桁の整数は8の倍数である。

9の倍数

その数の各位の数字の和をとったときそれが9の倍数になっていれば、

その数は9の倍数です。

証明

10000a+1000b+100c+10d+e
= 9(1111a+111b+11c+d)+a+b+c+d+e
9(1111a+111b+11c+d)は9の倍数であるから、a+b+c+d+e(各位の和)が
9の倍数であれば、5桁の整数は9の倍数である。

例題

例題を2問作ってみたので、解いてみてください!

例題1

5桁の数が11の倍数であるかの判定法を示し、 それを証明せよ。

例題2

1,2,3,4の数字が描かれたカードがそれぞれ1枚ずつあり、 これらを使って四桁の整数を作るとき、次の問に答えよ。

(1)できた4桁の整数が2の倍数である確率を求めよ。

(2)できた4桁の整数が3の倍数である確率を求めよ。

前回の例題の答え

3/7の例題

\frac{5\sqrt{5}}{4}

3/8の例題

4時21\frac{9}{11}

まとめ

今回時間があまり無かったため、

少し記事の内容が薄くなってしまいました。

倍数判定法は他にもあるのですが、得に重要なものを紹介しました。

では、次回またお会いしましょう。

それでは!