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トリビアクイズ 〜数論編 2〜

その他出題 .com.com2008-07-17
事件概要
「エラストテネスのふるい」って知ってますか?
素数を探す方法です。

やり方は簡単。

  
1 2 3 4 5 6 7 8 9

1. 1を消す。
  
  2 3 4 5 6 7 8 9

2. 2を残し、2以外の2の倍数を全て消す。
  
  2 3   5   7   9

3. 次に残った数3を残し、3以外の3の倍数を全て消す。
  
  2 3   5   7    

以下3.の操作をどんどん繰り返していきます。

さて、今1〜10000の数字からエラストテネスのふるいで素数を見つけたいと思います。
ただ、エラストテネスのふるいはある数まで3.の操作を繰り返すと、以降は倍数を調べなくても残った数がそのまま全部素数になります。
つまり、1〜9の数字については3まで調べると5、7は自動で素数になります。
  
  2 3   5   7    

  (5、7の倍数は調べる必要はありません。)

では、問題です。1〜10000の場合、何の倍数まで調べると以降倍数を調べる必要がなくなるでしょうか?
  1. 7
  2. 97
  3. 997
  4. 9973
  5. 9999
封印された解答を開く
2. 97
ヒント選択式のため、ヒントはありません。
解説正解は「97」です。

エラストテネスのふるいでは素因数が2つ以上ある数は消去されています。数は素因数の積で表されるため、素因数は元の数より小さいはずです。

問題では、97の倍数に関して、97*97=9409、97*101=9797、97*103=9991が消去されます。
次は101ですが、101*m(mは100以下の数)は既にありません。mの倍数の時点で消去されているからです。
すると、次は101*101=10201ですが、これだと10000より大きくなります。以降103、107、109、……、9973も同じです。
つまり、25個の素数(2〜97)が出れば、残りの素数(101〜9973)は倍数を調べる必要はありません。ちなみに101〜9973で素数は1204個(!)ありました。

エラストテネスのふるいは1〜nの数から素数を見つけたいとき、√n以下の数まで倍数を調べる必要があります。
問題ではn=10000なので、√10000=100で実質100の倍数まで調べる必要があります。しかし、98と100は2の倍数、99は3の倍数で消えるので、結局は97の倍数まで調べればいいことになります。
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エラストテネスのふるい、自分もやってみました。表計算ソフトがあれば、多少面倒ですが、すぐに出来ます。
素数1229個のデータも自分で作りました。
最初は手書きだったけど時間食ったし間違えてたし。

捜査データ

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コメント
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証言記録 (3)

IQサプラー正解者 凹○ コテッ!
嵌った…
はて??正解者 こりゃむずかしい^^
ま、洗濯式だし、いえ、選択式だし・・^^
ありがとうございます
ponchan正解者 選択式でよかった。
解説を読んでも、まったくわかりません^^;だから、数学で「奇跡的」な点数が取れたのでしょう(涙)あと一歩で○○になるとこだった(汗)

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