問題文は、素数 $p$ に対して $p^5$ が持つ正の約数の個数を求め、次に、正の約数をちょうど1個持つ自然数を考え、そのような最小の自然数と、そのような奇数のうち2番目に小さいものを求める問題です。
2025/4/13
1. 問題の内容
問題文は、素数 に対して が持つ正の約数の個数を求め、次に、正の約数をちょうど1個持つ自然数を考え、そのような最小の自然数と、そのような奇数のうち2番目に小さいものを求める問題です。
2. 解き方の手順
まず、 が素数のとき、 の正の約数の個数を考えます。
の約数は、 の形で表されるので、約数の個数は6個です。
次に、正の約数をちょうど1個持つ自然数を考えます。正の約数を1個だけ持つ自然数は、1のみです。なぜなら、1はどんな数でも割れるからです。
したがって、条件(*)を満たす最小の自然数は1です。
最後に、正の約数をちょうど1個持つ正の奇数のうち、2番目に小さいものを考えます。先述の通り、正の約数を1個だけ持つ自然数は1のみであり、1は奇数です。したがって、条件(*)を満たす奇数は1のみなので、2番目に小さい奇数というものは存在しません。
問題文に誤植があり、正の約数をちょうど個持つという条件の間違いであると仮定します。
正の約数をちょうど2個持つ自然数は素数です。素数のうち最小の奇数は3で、2番目に小さい奇数は5です。
正の約数をちょうど3個持つ自然数は、ある素数 に対して の形となります。最小の奇数は で、2番目に小さい奇数は です。
正の約数をちょうど4個持つ自然数は、 (pは素数)または (p, qは異なる素数)の形で表されます。最小の奇数は、またはから15となります。2番目に小さい奇数は、かかかかかの中から21となります。
3. 最終的な答え
が素数のとき は正の約数をちょうど 6 個もつ.
条件(*)を満たす最小の自然数は、1であり、
条件(*)を満たす正の奇数のうち、2番目に小さいのは、存在しない。
ただし、問題文に誤植があり、正の約数をちょうど2個持つ奇数について問われていると仮定すると、
条件(*)を満たす正の奇数のうち、2番目に小さいのは、5である。