だいぶ前の話なのですが…こんなことがありました。
このときは確か自転車に乗って家まで帰るときで、
と。それがこちら。(そういえば出かけているときに突然出題されることが多いような…)
問題
1なら1÷1、
2なら1÷2,2÷2、
3なら1÷3,2÷3,3÷3、
…
(nなら1÷n,2÷n,…,n÷nということです)
と計算していく場合、すべての答えが割り切れる場合と割り切れない場合があるよね。
割り切れるグループと割り切れないグループで何か違いがあるのかな?
でも3は1÷3は0.33…ってなっちゃうからダメだよね。
そうなるのとならないのって何が違うんだろう?
いつも、なぜそんなことを考えるのだろう…とまず言いたくなるのですが💦家までの道で一緒に考えてみました。色々と横道にそれたりもしましたが、要約するとこんな感じ。
MEMO
パッと見た感じ、割り切れるのは2と10…あとは5の倍数も大丈夫そう。
素因数分解してみたときに3とか7とか入ってるとダメそうだよね。
他にも11とか13とかもダメそう…。
じゃあ素因数分解したときに2と5以外が入っていたらダメなのかな。
そんな感じがするけど…なんでって言われたらちゃんと証明できないね。
このときはこんな会話で終わりました。
その後、とあるきっかけで数学の先生にこの質問をする機会がありました。パッと見て
とのお返事が。
相手が小学生の柊なので、証明ではなく柊が納得できるよう具体例で教えてくださいました。
(私の説明は拙いですが…先生の説明は分かりやすかったです😅)
解答
もしx/3=○.○○○○と割り切れるものがあったとするよね。
小数点以下は何桁でもよいが、例えば今回は第4位までで割り切れると仮定して考えてみようか。
整数にするため、両辺に(今回は第4位なので)10000をかけると
x/3 × 10000 = ○○○○○ となるよね。
(小数第n位までなら両辺に10のn乗をかける)
このときの左辺を考えてみよう。
xを素因数分解したときに3は含まれないよね。
(あればx/3という形にはならない、約分できて最初から整数になるから)
ということは左辺が整数になるためには10000から3が出てこないと矛盾する。
でも10000を素因数分解したときに3は…ない。
10の累乗は何乗しても出てくるのは2と5だけだよね。
今回は3を例にしたけど2と5以外の素数で同じことが言えるよね。
だから素因数分解したときに2と5だけでできている数が割り切れるよ。
というお話でした。
柊はひとつずつ確認するような感じで黒板を見ていて、最後は本人なりに納得できたようです。