「素数の秘密」解答

「素数の秘密」解答



◆海外の高校生 宮崎隆行さんからの解答。

まず、1/7を例にとって考えてみましょう。

1/7は6桁の循環小数です。そこで、

(1/7)*1000
=(1/7)*103 という数字を考えてみます。

この数は142.857 142 ...となり循環部分が1/7とは逆になっています。

ここで

 142.857 142 857...   /* 1000*(1/7) */
+ 0.142 857 142...   /* 1*   (1/7) */
――――――――――――――――――――
 142.999999999...     /* 1001*(1/7) */

また、1001/7=整数ということが分かります。

他の素数も見てみると

1001/13=77      /* 1/13=0.0 769230 769230 ... */

100000001/17=5882353 /* 1/17=0.0 5882352941176470 588... */

というようにこの様な循環小数は100...1を割り切ることが分かります。

厳密にいえば、循環部分の桁数をnとする時、10n/2+1を割り切る。

しかし、上の例で示したように、循環小数+循環小数は、けっして簡単な整数にはなりません。
何故なら分数部分に終わりが無いからです。
よってこの和は、nnn.9999...という形になるはずです。
0.999...=1ですから整数になるわけです。

付記:なぜ nnn.000...1とならないかは下を見ていただければ分かると思います。

 0.462 846 462 846 ...
+0.648 264 648 264 ...
―――――――――――
 1.000 000 ...  

循環部分が逆順になってしまいます。

なぜ10n/2+1を素数が割り切るかは分かりませんでした。

これを証明しようと随分時間をかけてしまいました。

ちなみにこの商も(素数でなくとも)、同じ性質を持ちます。

1001/7=134

1001/13=77 など


【コメント】

 ずいぶん証明が単純化されましたね。
残るは、「循環小数である"1/素数"の循環部分の桁数をnとすると、10n/2+1をその素数が割り切る。」

ことの証明のみですね。
しかし、これはかなりの難関のようです。
私も考えてみますが、どなたか正解のわかった方、メールお願いいたします。


 素数の秘密へもどる

 数学の部屋へもどる