180以下の正の整数のうち、3の倍数であるが、2の倍数でも5の倍数でもないものの個数を求める。

数論倍数包除原理整数の性質
2025/7/20

1. 問題の内容

180以下の正の整数のうち、3の倍数であるが、2の倍数でも5の倍数でもないものの個数を求める。

2. 解き方の手順

まず、180以下の3の倍数の個数を求める。これは、1803=60\lfloor \frac{180}{3} \rfloor = 60個である。
次に、3の倍数であり、かつ2の倍数である(つまり6の倍数である)ものの個数を求める。これは、1806=30\lfloor \frac{180}{6} \rfloor = 30個である。
次に、3の倍数であり、かつ5の倍数である(つまり15の倍数である)ものの個数を求める。これは、18015=12\lfloor \frac{180}{15} \rfloor = 12個である。
次に、3の倍数であり、かつ2の倍数でもあり、かつ5の倍数である(つまり30の倍数である)ものの個数を求める。これは、18030=6\lfloor \frac{180}{30} \rfloor = 6個である。
3の倍数であり、2の倍数または5の倍数であるものの個数は、包除原理を用いて、
(3の倍数かつ2の倍数) + (3の倍数かつ5の倍数) - (3の倍数かつ2の倍数かつ5の倍数) = 30+126=3630 + 12 - 6 = 36個となる。
したがって、3の倍数であり、かつ2の倍数でも5の倍数でもないものの個数は、
(3の倍数全体の個数) - (3の倍数であり、2の倍数または5の倍数であるものの個数) = 6036=2460 - 36 = 24個となる。

3. 最終的な答え

24

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