【TOP】 【問題】 【解答3】 【解答5】

解 答 4

着眼点

確率の基本性質である「加法定理」と「余事象の確率」を利用するとよい。

解答例

(1)1から8までの自然数のなかで、8と互いに素である数は、1,3,5,7の4つである。
従って、f(8)=4/8=1/2
1から108までの自然数の中で、108と互いに素である数は、
  1,5,7,11,13,17,19,23,25,29,31,35,37,41,43,47,49,
  53,55,59,61,65,67,71,73,77,79,83,85,89,91,95,97,
  101,103,107
である。従って求める確率は f(108)=36/108=1/3
または、次のように求めてもよい。108=223 より、
2の倍数は 108/2=54(個)、3の倍数は 108/3=36(個)、6の倍数は 108/6=18(個)
108と互いに素である数は 108−(54+36−18)=36 f(108)=36/108=1/3
同様にして、2001=3×23×29 より
3の倍数は 2001/3=667(個)、23の倍数は 2001/23=87(個)、29の倍数は 2001/29=23(個)
69の倍数は 2001/29=29(個)、23×29 の倍数は 2001/(23×29)=3(個)、3×29 の倍数は 2001/(3×29)(個)、3×29×23 の倍数は 2001/(3×29×23)=1(個)
以上から、2001と互いに素な整数は、2001−(667+87+69−29−3−23+1)=1232(個)
従ってf(2001)=1232/2001

(2)n=pk より 1,2,3,…,p,p+1,p+2,…,2p,2p+1,…,pkの中で、pk と互いに素である数とは、pで割り切れない数のことである。pの倍数は、pk-1 個あるので、pk と互いに素な整数は、 個存在する。 

(3) n=pkl(p,q は異なる素数、k,l≧1 )のとき、1,2,3,…,pkl の中で、nと互いに素でない数は、pの倍数またはqの倍数である。
pの倍数はp番目ごとにあるのでn/p個ある。q の倍数はq番目ごとにあるのでn/q個ある。
同様に、pqの倍数はn/pq個あるので、1,2,3,…,pkl の中で、nと互いに素な数は、 個存在する。
従って

【TOP】 【問題】 【解答3】 【解答5】