はじめまして数学 18節〜25節

読んだ本のまとめです。

18節 数の原子 素数
すべての合成数は、素数の積であらわすことが可能
    素因数
        合成数の約数となる素数
    素因数分解
        合成数を素因数の積に分解すること
    合成数
        素数の積であらわすことができる数

すべての自然数は、1と素数合成数で成り立つ

素数とは
    「数の素」
    「自然数の原子」
19節 割り切る数を探せ
具体的な数を素因数分解するための考え方
    倍数の並びに親しむ
        数の並びや、飛びの特徴を意識する

    規則を探す
        2の倍数
            末尾が「0,2,4,6,8」なら、その数は2を素因数として持つ

        5の倍数
            末尾が「0,5」なら、その数は5を素因数として持つ

        3の倍数
            各桁の和が3の倍数となるなら、その数は3を素因数として持つ
                129 → 1 + 2 + 9 = 12 = 3 * 4
                    129 = 3 * 43

        9の倍数
            各桁の和が9の倍数となるなら、その数は9の倍数
                12384 → 1 + 2 + 3+ 8 + 4 = 18 = 9 * 2
                    12384 = 9 * 1376
20節 「一方通行」の計算
与えられた数が大きくなるにつれて、素因数分解は難しくなる
    6 = 2 * 3

    26190 = 2 * 3^3 * 5 * 97

    7000000013390000000171 = 100000000 * 700000000009

    元の数に戻すのは簡単

コンピュータを使っても、難しさは解決しない
    素因数分解の難しさ、元の数へ戻すことの容易さという性質は暗号に使われる
21節 ビックリ記号「!」の数
階乗とは
    1からある数までの自然数を掛け合わせる記号
        2! = 1 * 2
        5! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5

    互いに区別できる何かを一列に並べる場合、その並べ方の総数を表す
22節 代表を選ぼう
5人の中から3人を選ぶ
    一人目の選び方 → 5通り
    二人目の選び方 → 4通り
    三人目の選び方 → 3通り
    つまり、5*4*3通り
        階乗と似ている
            階乗を使って表すと
            ( 5 * 4 * 3 ) = ( 5 * 4 * 3 * 2 * 1 ) / ( 2 * 1 )
                          = 5! / 2!
                          = 5 ! / ( 5 - 3 )!

    しかし、このままでは並び方。同じ組み合わせが含まれている
        3人の並び方は、3!通り
            よって、重複しない選び方は
                ( 5! / ( 5 - 3 )! ) / 3! = 10
24節 素数砂漠と面白い形の素数
素数砂漠
    素数がまったく出てこない区間
        階乗を使うことで表すことができる
        10! + 2  = 2  * ( 1 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 )
        10! + 3  = 3  * ( 1 * 2 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 )
        10! + 4  = 4  * ( 1 * 2 * 3 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 )
        10! + 10 = 10 * ( 1 * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9  )
25節 「素数」のまとめ
素数定理
    ある数の範囲に含まれる素数の数をグラフ化したときに見られる規則性のこと

ζの世界(ゼータの世界)
    素数定理から広がる数の世界

はじめまして数学〈1〉自然数を追え、無限を掴まえろ!

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