$\sqrt[3]{882m}$ が整数となるような最小の自然数 $m$ を求め、そのときの $\sqrt[3]{882m}$ の正の約数の個数を求める問題です。

数論立方根素因数分解約数整数の性質
2025/7/21

1. 問題の内容

882m3\sqrt[3]{882m} が整数となるような最小の自然数 mm を求め、そのときの 882m3\sqrt[3]{882m} の正の約数の個数を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、882を素因数分解します。
882=2×441=2×3×147=2×3×3×49=2×32×72882 = 2 \times 441 = 2 \times 3 \times 147 = 2 \times 3 \times 3 \times 49 = 2 \times 3^2 \times 7^2
したがって、882m3=2×32×72×m3\sqrt[3]{882m} = \sqrt[3]{2 \times 3^2 \times 7^2 \times m} となります。
882m3\sqrt[3]{882m} が整数となるためには、2×32×72×m2 \times 3^2 \times 7^2 \times m がある整数の3乗になる必要があります。
2×32×72×m=k32 \times 3^2 \times 7^2 \times m = k^3kkは整数)
mm は最小の自然数なので、2,3,72, 3, 7 の指数が3の倍数になるように mm を選びます。
m=22×3×7=4×3×7=12×7=84m = 2^2 \times 3 \times 7 = 4 \times 3 \times 7 = 12 \times 7 = 84
したがって、m=22×3×7=84m = 2^2 \times 3 \times 7 = 84のとき、
882m3=2×32×72×22×3×73=23×33×733=2×3×7=42\sqrt[3]{882m} = \sqrt[3]{2 \times 3^2 \times 7^2 \times 2^2 \times 3 \times 7} = \sqrt[3]{2^3 \times 3^3 \times 7^3} = 2 \times 3 \times 7 = 42
4242 の正の約数の個数を求めます。
42=2×3×742 = 2 \times 3 \times 7 なので、正の約数の個数は (1+1)(1+1)(1+1)=2×2×2=8(1+1)(1+1)(1+1) = 2 \times 2 \times 2 = 8 です。
問題文から、m=14m = 14 であり、正の約数の個数は 18 とあるため、確認します。
882=2×32×72882 = 2 \times 3^2 \times 7^2
882m3=2×32×72m3\sqrt[3]{882m} = \sqrt[3]{2 \times 3^2 \times 7^2 m}
882m3\sqrt[3]{882m} が整数になる最小の mm は、それぞれの素因数の指数が3の倍数になるようにするので、m=2237=437=84m=2^2 \cdot 3 \cdot 7 = 4 \cdot 3 \cdot 7 = 84です。
問題文にはm=14m=14と書かれているので、m=14m=14とします。
882m=882×14=2×32×72×2×7=22×32×73882 m = 882 \times 14 = 2 \times 3^2 \times 7^2 \times 2 \times 7 = 2^2 \times 3^2 \times 7^3
882m3=22×32×733=722×323=7363\sqrt[3]{882m} = \sqrt[3]{2^2 \times 3^2 \times 7^3} = 7 \sqrt[3]{2^2 \times 3^2} = 7 \sqrt[3]{36}
m=14m=14 のとき882m3\sqrt[3]{882m}は整数ではないので問題文がおかしいと考えられます。
882m3\sqrt[3]{882m} が整数になる最小の mm は、それぞれの素因数の指数が3の倍数になるようにするので、m=2237=437=84m=2^2 \cdot 3 \cdot 7 = 4 \cdot 3 \cdot 7 = 84です。
このとき 882m3=2333733=237=42\sqrt[3]{882m} = \sqrt[3]{2^3 \cdot 3^3 \cdot 7^3} = 2 \cdot 3 \cdot 7 = 42
42=21317142 = 2^1 \cdot 3^1 \cdot 7^1 なので、正の約数の個数は (1+1)(1+1)(1+1)=222=8(1+1)(1+1)(1+1) = 2 \cdot 2 \cdot 2 = 8
問題文は m=14m=14 のとき、882m3\sqrt[3]{882m} の正の約数の個数は 18 とあるため、確認します。
882×14=12348=22×32×73882 \times 14 = 12348 = 2^2 \times 3^2 \times 7^3
123483\sqrt[3]{12348} は整数ではないため、882m3\sqrt[3]{882m} の正の約数の個数も存在しません。
問題文の通りに進めると答えが出ないため、最初の部分だけ答えます。
882m3\sqrt[3]{882m} が整数となるような最小の自然数mは、m=84m=84 である。

3. 最終的な答え

最小の自然数 mm は 84 です。
正の約数の個数については、問題文に矛盾があるので解答不能です。
m=84m=84の場合、882m3=42\sqrt[3]{882m} = 42であり、42の正の約数の個数は8です。
したがって、
最小の自然数 mm は 84。
m=84m = 84のとき882m3\sqrt[3]{882m}の正の約数の個数は8。

「数論」の関連問題

RSA暗号に関する2つの問題が出題されています。 (1) $-13e + (p-1)(q-1) = 1$ という条件から、$ed \mod (p-1)(q-1) = 1$を満たす自然数 $d$ ($1...

RSA暗号合同式mod演算2進数高速指数演算
2025/7/22

与えられた選択肢の中から、正しい記述をすべて選択する問題です。選択肢は、無理数と有理数の和または積が、常に無理数または有理数になるかどうかを述べています。

無理数有理数数の性質証明
2025/7/21

与えられた選択肢の中から、正しいものを全て選ぶ問題です。選択肢は以下の通りです。 (1) 無理数と無理数の差は常に無理数である。 (2) 有理数と有理数の差は常に有理数である。 (3) 無理数と無理数...

有理数無理数数の性質代数
2025/7/21

この問題は、整数に関する記述の空欄を埋める問題です。 (1) 正の整数に0が含まれるかどうか。 (2) 2つの整数に対する演算の結果が常に整数になるものは何か。 (3) 2つの整数に対する演算の結果が...

整数演算四則演算整数の性質
2025/7/21

与えられた連立合同式 $x \equiv 30 \pmod{113}$ $x \equiv 20 \pmod{41}$ を満たす整数 $x$ を求め、その解を $x = a + bn$ の形で表す問題...

合同式連立合同式中国剰余定理拡張ユークリッドの互除法
2025/7/21

拡張ユークリッドの互除法を用いて、$113s + 41t = \gcd(113, 41)$ を満たす整数の組 $s, t$ を求める問題です。

ユークリッドの互除法拡張ユークリッドの互除法最大公約数整数
2025/7/21

$n$ は整数とする。命題「$n^2$ が3の倍数ならば、$n$ は3の倍数である」を証明する。

整数の性質倍数対偶証明
2025/7/21

$n$ は整数とする。命題「$n^2$ が偶数ならば、$n$ は偶数である」を証明する。

命題証明対偶整数の性質偶数奇数
2025/7/21

自然数 $a$ と $b$ が互いに素であるとき、$a+2b$ と $3a+5b$ も互いに素であることを背理法を用いて証明する。

互いに素最大公約数背理法証明
2025/7/21

自然数 $a, b$ が互いに素であるとき、$a+b$ と $ab$ も互いに素であることを示す必要がある。

互いに素合同式素数整数の性質証明
2025/7/21