784の正の約数の個数と、$n/784$ が1より小さい既約分数となるような正の整数 $n$ の個数を求める問題です。

数論約数素因数分解互いに素オイラー関数既約分数
2025/6/12

1. 問題の内容

784の正の約数の個数と、n/784n/784 が1より小さい既約分数となるような正の整数 nn の個数を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 784の正の約数の個数を求める。
まず、784を素因数分解します。
784=24×72784 = 2^4 \times 7^2
正の約数の個数は、素因数の指数のそれぞれに1を足したものの積で計算できます。
したがって、784の正の約数の個数は (4+1)×(2+1)=5×3=15(4+1) \times (2+1) = 5 \times 3 = 15 個です。
(2) n/784n/784 が1より小さい既約分数となるような正の整数 nn の個数を求める。
n/784n/784 が既約分数であるということは、nn と 784 が互いに素であることを意味します。
n/784n/784 が1より小さいということは、n<784n < 784 であることを意味します。
したがって、求める個数は、784以下の正の整数のうち、784と互いに素なものの個数、すなわちオイラー関数 ϕ(784)\phi(784) の値を求めればよいことになります。
ϕ(784)=ϕ(24×72)=ϕ(24)×ϕ(72)\phi(784) = \phi(2^4 \times 7^2) = \phi(2^4) \times \phi(7^2)
ϕ(pk)=pkpk1\phi(p^k) = p^k - p^{k-1} (ただし、pp は素数) を使うと、
ϕ(24)=2423=168=8\phi(2^4) = 2^4 - 2^3 = 16 - 8 = 8
ϕ(72)=7271=497=42\phi(7^2) = 7^2 - 7^1 = 49 - 7 = 42
したがって、ϕ(784)=8×42=336\phi(784) = 8 \times 42 = 336 個です。

3. 最終的な答え

784の正の約数は全部で 15 個ある。
n/784n/784 が1より小さい既約分数である正の整数 nn は全部で 336 個ある。

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