$n=1$ から $n=10$ までのメルセンヌ数 $2^n - 1$ のうち、素数となるものを求める。

数論メルセンヌ数素数整数の性質
2025/5/2

1. 問題の内容

n=1n=1 から n=10n=10 までのメルセンヌ数 2n12^n - 1 のうち、素数となるものを求める。

2. 解き方の手順

まず、n=1n=1 から n=10n=10 までのそれぞれの nn に対するメルセンヌ数 2n12^n - 1 を計算します。
次に、得られたメルセンヌ数が素数かどうかを判定します。
最後に、素数であるメルセンヌ数をカンマで区切って列挙します。
n=1n=1 のとき、211=21=12^1 - 1 = 2 - 1 = 1。1 は素数ではない。
n=2n=2 のとき、221=41=32^2 - 1 = 4 - 1 = 3。3 は素数である。
n=3n=3 のとき、231=81=72^3 - 1 = 8 - 1 = 7。7 は素数である。
n=4n=4 のとき、241=161=152^4 - 1 = 16 - 1 = 15。15 = 3 * 5 なので、素数ではない。
n=5n=5 のとき、251=321=312^5 - 1 = 32 - 1 = 31。31 は素数である。
n=6n=6 のとき、261=641=632^6 - 1 = 64 - 1 = 63。63 = 7 * 9 なので、素数ではない。
n=7n=7 のとき、271=1281=1272^7 - 1 = 128 - 1 = 127。127 は素数である。
n=8n=8 のとき、281=2561=2552^8 - 1 = 256 - 1 = 255。255 = 3 * 5 * 17 なので、素数ではない。
n=9n=9 のとき、291=5121=5112^9 - 1 = 512 - 1 = 511。511 = 7 * 73 なので、素数ではない。
n=10n=10 のとき、2101=10241=10232^{10} - 1 = 1024 - 1 = 1023。1023 = 3 * 11 * 31 なので、素数ではない。
したがって、n=1n=1 から n=10n=10 までのメルセンヌ数のうち、素数となるものは3, 7, 31, 127 です。

3. 最終的な答え

3,7,31,127

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