$\sqrt{\frac{756}{x}}$ が整数となるような自然数 $x$ をすべて求める問題です。

算数平方根約数素因数分解整数
2025/6/2

1. 問題の内容

756x\sqrt{\frac{756}{x}} が整数となるような自然数 xx をすべて求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、756を素因数分解します。
756=22×33×7756 = 2^2 \times 3^3 \times 7
756x\sqrt{\frac{756}{x}} が整数となるためには、756x\frac{756}{x} が平方数(整数の2乗)である必要があります。
つまり、ある整数 nn が存在して、756x=n2\frac{756}{x} = n^2 となる必要があります。
この式を変形すると、x=756n2x = \frac{756}{n^2} となります。
xx は自然数なので、n2n^2 は756の約数である必要があります。
756x\frac{756}{x} が平方数になるためには、756x\frac{756}{x} の素因数分解において、すべての素数の指数が偶数である必要があります。
756=22×33×7756 = 2^2 \times 3^3 \times 7 なので、xx3×7=213 \times 7 = 21 の倍数である必要があります。
xx21k21kkkは自然数)と表すと、
756x=22×33×721k=22×33×73×7×k=22×32k=36k\frac{756}{x} = \frac{2^2 \times 3^3 \times 7}{21k} = \frac{2^2 \times 3^3 \times 7}{3 \times 7 \times k} = \frac{2^2 \times 3^2}{k} = \frac{36}{k}
36k\frac{36}{k} が平方数になるためには、kk が以下の値をとる必要があります。
k=1361=36=62k = 1 \Rightarrow \frac{36}{1} = 36 = 6^2
k=4364=9=32k = 4 \Rightarrow \frac{36}{4} = 9 = 3^2
k=9369=4=22k = 9 \Rightarrow \frac{36}{9} = 4 = 2^2
k=363636=1=12k = 36 \Rightarrow \frac{36}{36} = 1 = 1^2
したがって、x=21kx = 21k より、
x=21×1=21x = 21 \times 1 = 21
x=21×4=84x = 21 \times 4 = 84
x=21×9=189x = 21 \times 9 = 189
x=21×36=756x = 21 \times 36 = 756

3. 最終的な答え

x=21,84,189,756x = 21, 84, 189, 756

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