数学A:150以下の自然数で3, 4, 5の少なくとも1つで割り切れる数の求め方

高校数学

この問題では、150以下の自然数のうち、3、4、5のいずれかで割り切れる数を数える方法を学びます。ここで重要なのは、重複して数えないように包除原理を使うことです。

ステップ1:各数で割り切れる数を数える

まず150以下で各数で割り切れる数を数えます。

  • 3で割り切れる数:150 ÷ 3 = 50
  • 4で割り切れる数:150 ÷ 4 = 37(小数切り捨て)
  • 5で割り切れる数:150 ÷ 5 = 30

ステップ2:二つの数の重複を引く

次に二重に数えた部分を引きます。

  • 3と4の公倍数は12:150 ÷ 12 = 12
  • 3と5の公倍数は15:150 ÷ 15 = 10
  • 4と5の公倍数は20:150 ÷ 20 = 7

ステップ3:三つの数の重複を足す

3, 4, 5のすべてで割り切れる数(公倍数60)を再度足します。

  • 3,4,5の公倍数は60:150 ÷ 60 = 2

ステップ4:包除原理で計算する

包除原理を使って合計を求めます。

合計 = (3で割れる数 + 4で割れる数 + 5で割れる数) – (二つの数の公倍数の数) + (三つの数の公倍数の数)

合計 = (50 + 37 + 30) – (12 + 10 + 7) + 2 = 117 – 29 + 2 = 90

答え

150以下で3, 4, 5の少なくとも1つで割り切れる数は90個です。

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