60のすべての正の約数の積が $60^n$ の形で表されるとき、$n$ の値を求める問題です。

数論約数素因数分解整数の性質
2025/4/23

1. 問題の内容

60のすべての正の約数の積が 60n60^n の形で表されるとき、nn の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、60の正の約数をすべて求めます。
60を素因数分解すると 60=22×3×560 = 2^2 \times 3 \times 5 となります。
したがって、60の約数は、
1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60 の12個です。
次に、これらの約数の積を求めます。
積 = 1×2×3×4×5×6×10×12×15×20×30×601 \times 2 \times 3 \times 4 \times 5 \times 6 \times 10 \times 12 \times 15 \times 20 \times 30 \times 60
= 60n60^n
約数の積を求める別の方法として、ある数 NN の約数の個数を d(N)d(N) とすると、約数の積は Nd(N)/2N^{d(N)/2} で求められます。
60の約数の個数は (2+1)×(1+1)×(1+1)=3×2×2=12(2+1) \times (1+1) \times (1+1) = 3 \times 2 \times 2 = 12 です。
したがって、60の約数の積は 6012/2=60660^{12/2} = 60^6 となります。
よって、60n=60660^n = 60^6 なので、n=6n = 6 となります。

3. 最終的な答え

n = 6

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