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例えば9や18という自然数は素因数3を2個持ってます。27や54という自然数は素因数3を3個持ってます。そして81は素因数3を4個持ってます。
なので9や18は2回数えなきゃいけないし、27や54は3回数えなきゃいけないし、81は4回数えなきゃいけないのです。
2回以上数えなきゃいけない自然数の個数は、3²=9の倍数の個数に等しいです。3回以上数えなきゃいけない自然数の個数は、3³=27の倍数の個数に等しいです。4回以上数えなきゃいけない自然数の個数は、3⁴=81の自然数の個数に等しいです。
なので答えのような計算をすると、ちょうどピッタリ数えれます!
例えば18について考えてみます。18=2×3²なので18は素因数3を2個持っています。なので18は2回数えればいいです。
18は3の倍数なので、3の倍数の個数を数えるときに数えられます。これが1回目です。
18は3²の倍数なので、3²の倍数の個数を数えるときにも数えられます。これが2回目です。
18は3³の倍数ではないので、3³の倍数の個数を数えるときには数えられません。同様に、3⁴の倍数の個数を数えるときにも数えられません。
なので、18は2回数えられたということになります。
18以外の数も、このやり方でピッタリ必要な回数だけ数えられます。例えば3や6や12など、素因数3を1個持つような数は1回だけ数えられますし、27や54や108など、素因数3を3個持つような数は3回数えられます。つまり、このやり方で1から150までの数字を、それぞれが持ってる素因数3の個数と同じ回数だけ数えれるということです。
なので数えた結果を全部足せば、全体で素因数3が何個あるかが分かるのです。
ありがとうございますマジで助かりました
こういう風に被ってるわけではないのですか…?