1. 問題の内容
2以上の自然数は、1個以上の素数の積で表せることを証明する。
2. 解き方の手順
数学的帰納法を用いて証明する。
(1) 基底の場合:
のとき、は素数なので、素数の積で表せる。
(2) 帰納的仮定:
であるすべての自然数に対して、素数の積で表せると仮定する。
(3) 帰納的ステップ:
が素数の積で表せることを示す。
が素数である場合、自身が素数の積で表せる。
が素数でない場合、は合成数なので、()と表せる。
帰納的仮定より、 かつ なので、とはそれぞれ素数の積で表せる。したがって、も素数の積で表せる。
(1)(2)(3)より、数学的帰納法によって、2以上のすべての自然数は1個以上の素数の積で表せる。
3. 最終的な答え
2以上のすべての自然数は1個以上の素数の積で表せる。