1から100までの整数について、以下の2つの問いに答えます。 (1) 2, 3, 7の少なくとも1つで割り切れる数は何個あるか。 (2) 2では割り切れるが、3でも7でも割り切れない数は何個あるか。

数論約数倍数包除原理整数の性質
2025/5/6

1. 問題の内容

1から100までの整数について、以下の2つの問いに答えます。
(1) 2, 3, 7の少なくとも1つで割り切れる数は何個あるか。
(2) 2では割り切れるが、3でも7でも割り切れない数は何個あるか。

2. 解き方の手順

(1)
* 2で割り切れる数の個数: 1002=50\lfloor \frac{100}{2} \rfloor = 50
* 3で割り切れる数の個数: 1003=33\lfloor \frac{100}{3} \rfloor = 33
* 7で割り切れる数の個数: 1007=14\lfloor \frac{100}{7} \rfloor = 14
* 6で割り切れる数の個数 (2と3で割り切れる数): 1006=16\lfloor \frac{100}{6} \rfloor = 16
* 14で割り切れる数の個数 (2と7で割り切れる数): 10014=7\lfloor \frac{100}{14} \rfloor = 7
* 21で割り切れる数の個数 (3と7で割り切れる数): 10021=4\lfloor \frac{100}{21} \rfloor = 4
* 42で割り切れる数の個数 (2と3と7で割り切れる数): 10042=2\lfloor \frac{100}{42} \rfloor = 2
包除原理より、2, 3, 7の少なくとも1つで割り切れる数は、
50+33+141674+2=7250 + 33 + 14 - 16 - 7 - 4 + 2 = 72 個。
(2)
2で割り切れる数の個数は50個。
2で割り切れて、かつ3で割り切れる数 (6で割り切れる数) は16個。
2で割り切れて、かつ7で割り切れる数 (14で割り切れる数) は7個。
2で割り切れて、かつ3でも7でも割り切れる数 (42で割り切れる数) は2個。
2で割り切れるが、3または7で割り切れる数の個数は、
16 + 7 - 2 = 21 個。
したがって、2で割り切れるが、3でも7でも割り切れない数は、
50 - 21 = 29 個。

3. 最終的な答え

(1) 72個
(2) 29個

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