2で割り切れる/割り切れない
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整数 n が2で割り切れるための必要十分条件は,末位の数が2で割り切れることである.
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3で割り切れる/割り切れない
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整数 n が3で割り切れるための必要十分条件は,各位の数の和が3で割り切れることである.
[証明]10k-1が3で割り切れることを使う.
n=a0+a1×10+a2×102+……+am×10m
a0,a1,a2,……,am は1けたの整数
とおく.
n=a1×(10-1)+a2×(102-1)+……+am×(10m-1)
+(a0+a1+a2+……+am)
ここで,10-1,102-1,……,10m-1は9の倍数で,3の倍数でもある.
よって,
(n を3で割った余り)=(a0+a1+a2+……+am を3で割った余り)
であり,
n が3で割り切れる ⇔ a0+a1+a2+……+am が3で割り切れる
(証明終)
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4で割り切れる/割り切れない
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整数 n が4で割り切れるための必要十分条件は,末位2けたの数が4で割り切れることである.
[証明] n の末位2けたの数を a とすると,n-a は100の倍数である.
n=a+100 bとおくと,100 bは4の倍数だから,
n が4で割り切れる ⇔ a が4で割り切れる
(証明終)
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5で割り切れる/割り切れない
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整数 n が5で割り切れるための必要十分条件は,末位の数が0または5であることである.
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8で割り切れる/割り切れない
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整数 n が8で割り切れるための必要十分条件は,末位3けたの数が8で割り切れることである.
[証明] n の末位3けたの数を a とすると,n-a は1000の倍数である. n=a+1000 b とおくと,1000 b は8の倍数だから、 n が8で割り切れる ⇔ a が8で割り切れる
(証明終)
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9で割り切れる/割り切れない
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整数 n が9で割り切れるための必要十分条件は,各位の数の和が9で割り切れることである.
[証明]10k-1が9で割り切れることを使う.
n=a0+a1×10+a2×102+……+am×10m a0,a1,a2,……,am は1けたの整数
とおく.
n=a1×(10-1)+a2×(102-1)+……+am×(10m-1)
+(a0+a1+a2+……+am)
ここで,10-1,102-1,……,10m-1は9の倍数である.
よって, (n を9で割った余り)=(a0+a1+a2+……+am を9で割った余り)
であり, n が9で割り切れる ⇔ a0+a1+a2+……+am が9で割り切れる
(証明終)
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25で割り切れる/割り切れない
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整数 n が25で割り切れるための必要十分条件は,末位2けたの数が0,25,50または75であることである.
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11で割り切れる/割り切れない
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整数 n が3で割り切れるための必要十分条件は,各位の数の交代和が3で割り切れることである.
(注)一般に, a0-a1+a2-a3+……+(-1)m am
という表現を交代和という.
整数 n=a0+a1×10+a2×102+a3×103+……+am×10m の各位の数 a0,a1,a2,……,am の交代和といえば,a0-a1+a2-a3+……+(-1)m am のことである.
[証明]102k-1は9が2k 個並ぶから,99の倍数であり,したがって11の倍数である.
また,102k+1+1は102k+1+1=(102k-1)×10+11だから11の倍数である.
n=a0+a1×10+a2×102+a3×103+……+am×10m
a0,a1,a2,……,am は1けたの整数
とおく.
n=a1×(10+1)+a2×(102-1)+a3×(103+1)+……
+am×(10m-(-1) m)+(a0-a1+a2-a3+……+(-1)m am)
ここで,10+1,102-1,103+1,……,10m-(-1) m は11の倍数である.
よって,
(n を11で割った余り)=(a0-a1+a2-a3+……+(-1)m am を11で割った余り)
であり,
n が11で割り切れる ⇔ a0-a1+a2-a3+……+(-1)m am が11で割り切れる
(証明終)
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n が素数でなければ,n は 以下のある素数で割り切れる.
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n が n よりも小さい2数の積として表されるとき,小さいほうの因数は 以下である.
[証明] n=a×b (1<a ≦b <n)
のとき,
a2≦a×b=n
だから, a ≦ 
(証明終)
以上のことから,n が素数でなければ 以下の素因数をもつ
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