分母が200で分子が1から200までの分数、つまり $\frac{1}{200}, \frac{2}{200}, \frac{3}{200}, \dots, \frac{200}{200}$ という200個の分数が与えられています。このうち、既約分数(約分できない分数)は何個あるかを求める問題です。
2025/4/6
1. 問題の内容
分母が200で分子が1から200までの分数、つまり という200個の分数が与えられています。このうち、既約分数(約分できない分数)は何個あるかを求める問題です。
2. 解き方の手順
既約分数を求めるには、分子と分母が互いに素であるものを数える必要があります。つまり、分子(1から200までの整数)と分母(200)の最大公約数が1であるものを数えます。
200を素因数分解すると です。
分子が200と互いに素であるためには、分子は2の倍数でも5の倍数でもあってはなりません。
まず、1から200までの整数のうち、2の倍数の個数を求めます。
個
次に、1から200までの整数のうち、5の倍数の個数を求めます。
個
次に、1から200までの整数のうち、10(2と5の最小公倍数)の倍数の個数を求めます。
個
1から200までの整数のうち、2の倍数または5の倍数の個数は、包除原理より
個
したがって、1から200までの整数のうち、2の倍数でも5の倍数でもない(200と互いに素な)整数の個数は
個
3. 最終的な答え
80 個