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商の平方根が自然数になる最小の分母の計算問題

元の自然数から最大の平方因数を残すと,割る数を最小にできます。

この単元のポイント

公式と考え方

商の平方根が自然数になるには,商が自然数の平方である必要があります。分母を最小にするには,元の数から最大の平方因数を商として残します。

  • N/a=m\sqrt{N/a}=m が自然数なら,N=am2N=a m^2 と書けます。aと平方数m²の積を考えます。
  • Nの素因数のうち,偶数個にできる分を平方数にまとめ,余った因数をaへ回します。
  • 商m²を大きく取るほど分母aは小さくなります。単にNの約数を1つ見つけるだけでは最小とは言えません。
例題と解き方

240/a\sqrt{240/a} が自然数になる自然数aのうち,最小のものを求めなさい。

  1. 240=24×3×5=16×15240=2^4\times3\times5=16\times15 と分解します。最大の平方因数は16です。
  2. a=15a=15 なら 240/15=16=4\sqrt{240/15}=\sqrt{16}=4 になります。
  3. 商に16より大きい平方因数を取れないので,分母の最小値は15です。
よくある間違い
  • a=1を最小と決め付けても,√240は自然数ではありません。
  • 240=4×60だけでa=60と答えると,より大きな平方因数16を使って分母を小さくできることを見落としています。

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