$m, n$ は自然数であるとき、$30!$ が $2^m$ で割り切れるような最大の $m$ の値を求めます。

数論素因数分解階乗床関数素因数の個数
2025/6/5

1. 問題の内容

m,nm, n は自然数であるとき、30!30!2m2^m で割り切れるような最大の mm の値を求めます。

2. 解き方の手順

30!30!22 で何回割り切れるかを調べます。これは、30!30! の中に含まれる 22 の素因数の個数を数えることに相当します。
具体的には、以下の計算を行います。
* 3030 以下の 22 の倍数の個数: 302=15\lfloor \frac{30}{2} \rfloor = 15
* 3030 以下の 22=42^2 = 4 の倍数の個数: 304=7\lfloor \frac{30}{4} \rfloor = 7
* 3030 以下の 23=82^3 = 8 の倍数の個数: 308=3\lfloor \frac{30}{8} \rfloor = 3
* 3030 以下の 24=162^4 = 16 の倍数の個数: 3016=1\lfloor \frac{30}{16} \rfloor = 1
* 3030 以下の 25=322^5 = 32 の倍数の個数: 3032=0\lfloor \frac{30}{32} \rfloor = 0
ここで、x\lfloor x \rfloorxx を超えない最大の整数(床関数)を表します。
したがって、30!30! に含まれる 22 の素因数の個数は、これらの個数の合計になります。
m=15+7+3+1=26m = 15 + 7 + 3 + 1 = 26

3. 最終的な答え

2626

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