素数の求め方:中学レベルでの理解を深めるための解説

中学数学

素数は1とその数自身以外の約数を持たない数で、数学の基礎的な概念の一つです。この記事では、100以下の素数を求める方法について、特に中学1年生向けにわかりやすく説明します。難しいと感じるかもしれませんが、順を追って説明するので、しっかり理解できるように進めていきましょう。

素数とは何か?

素数とは、1とその数自身以外の約数がない数のことです。例えば、2、3、5、7などが素数です。一方で、4や6、8、9などは素数ではありません。なぜなら、これらの数は1とその数以外にも約数を持っているからです。

例えば、6は1, 2, 3, 6の4つの約数を持っているので、素数ではありません。素数の特徴は、約数がただ1とその数だけである点です。

素数を求める方法

100以下の素数を求めるために使う方法は、エラトステネスの篩(ふるい)と呼ばれる方法です。これは、ある数の倍数を順番に消していくことで、素数を見つける方法です。

まず、1を消します。次に、2の倍数をすべて消します。2の倍数とは、4、6、8、10、12、…といった数です。その後、3の倍数も消していきます。例えば、6、9、12、15、…です。さらに5、7、11などの倍数を消していきます。

2、3、5の倍数を消す理由

なぜ、2、3、5の倍数を消すのでしょうか?これは、2、3、5は最初の3つの素数だからです。まず、2の倍数(4, 6, 8, 10, 12, …)を消すことで、2以外の偶数をすべて取り除きます。次に3の倍数(6, 9, 12, 15, …)を消します。そして5の倍数(10, 15, 20, …)を消します。これによって、残った数がすべて素数になります。

例えば、87を3の倍数かどうかチェックする方法は、各位の和(8+7=15)が3で割り切れるかどうかを確認することです。15は3で割り切れるので、87も3の倍数です。

残った数に丸をつける

2、3、5の倍数を消した後に残った数は、全て素数です。次に、7の倍数(14, 21, 28, …)を消していきます。7の倍数は7以外の7の倍数(14, 21, 28, …)が残らないようにします。最後に、残った数が全て素数です。

まとめ:素数を求める方法

素数を求めるためには、まず1を消し、次に2の倍数、3の倍数、5の倍数、7の倍数を順番に消していきます。残った数は素数です。この方法を使えば、100以下の素数を簡単に求めることができます。

この手順を覚えると、素数を見つけるのが簡単になります。焦らず、1つずつ確認しながら進めていけば、必ず素数を正確に求めることができます。

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