約数がちょうど 15 個の自然数で最小のものは 144 になる
約数がちょうど 15 個ある自然数のうち、いちばん小さいのは です。。
から順に約数を数えていく必要はありません。 という個数を分解した時点で、 の形が数通りに決まります。
個数から形を決める
のとき、約数の個数は でした[1]。
だから は、 を 以上の整数の積に分ける問題に変わります。分け方は そのものと の 2 通り。
前者なら指数は の 1 つで 。後者なら指数が と で の形です。
の最小は 。 のほうがはるかに小さくなります。
小さい素数に大きい指数を当てる
の形で最小を作るには、素数の選び方と指数の当て方の 2 つを決めます。
素数は小さいものから使うのが得。 と を選びます。 以上を混ぜると必ず大きくなる[2]。
指数は、大きいほうを小さい素数に当てます。 に対し、。
、。 と に大きい指数から順に当てた が最小です。
例:3 桁の範囲を全部挙げる
をみたす 3 桁の数を並べます。 は 3 桁に入らないので、 だけ。
、、、。
で 4 桁に届くため、ここで打ち切り。答えは 4 個です。
例:個数が 12 のとき
の分け方は 、、、 の 4 通り。指数はそれぞれ 、、、。
最小の候補を作ります。、、、。
いちばん小さいのは 。素因数を増やすほど小さくなる場合があるので、分け方をすべて試す必要があります。
| 最小の | 素因数分解 | |
|---|---|---|
例:個数が 16 のとき
の分け方は 、、、、 の 5 通りあります。
順に最小の候補を作ると 、、、、。
最小は でした。素因数をいちばん多くした より小さい。分け方を増やせば必ず小さくなる、というわけではありません。
最小を作るとき、指数の並びは大きい順に小さい素数へ当てます[2]。
で なら、入れかえたほうが小さい。 と の比が効くため。
例:奇数に限ると
で が奇数のものを探します。 が使えないので、素数は から始まります。
、、 は 7 桁。
最小は 。 の 14 倍ほどになりました。使える素数を 1 つ削ると、こう跳ね上がります。
例:個数が奇数になる条件
が奇数なのは、 が奇数のとき。すべての が偶数である必要があります。
指数が全部偶数の数は平方数です。逆に平方数なら指数は全部偶数なので、 は奇数になる。
の解がすべて平方数なのは、このためです。、、、。
例:総和から素数を見分ける
約数の総和を と書きます。 になるのは、 が素数のときだけです。
約数が と の 2 つしかない状態を、そのまま式にした形になります。
、。 だけが の形で、たしかに素数です。
約数がちょうど 8 個ある自然数のうち、最小のものはどれですか。
- 30
- 24
- 128
個数を分解し、指数を大きい順に小さい素数へ当てる。手順が短いので、 が変わっても同じ道でたどり着けます。












8 の分け方は 8、2×4、2×2×2。それぞれ 27=128、23×3=24、2×3×5=30 で、最小は 24 です。