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素数

1.数字の魅力

 数学好きのみなさんなら,きっと
数字
も好きなことでしょう。たとえば,どんな人にも「自分の好きな色」があるように,数学好きなら「自分の好きな数字」があってもよいはずです。ちなみに,私の好きな数字は2の累乗( \( 2^n \) )と一部の奇数です。1から10までの数字の中では,2と7が好きです。私の感覚では,”0”や”1”は,色でいう”白”や”黒”にあたり,とくに個性もないがとても大切な色(数字)という感じです。みなさんはどんな数字が好きでしょうか?

2.整数の世界

 みなさんは,小学生の頃から様々な数について学んできました。これまで学習した数の種類をあげてみると,
整数
(自然数も),
分数
,
小数
,そして中学で学習した
負の数
があります。整数しか知らなかったころと比べると,とてもたくさんのことが表せるようになったと感じていることでしょう。しかし,これからの数学でも,さらに新しい数の仲間が出てきます。今まで学習してきた数は,すべて
有理数
という数の仲間です。中学校3年生では,
無理数
という数の仲間(例: \( \sqrt{2} \) など)が出てきますし,高等学校では
虚数
という数が登場します。新しい数の仲間を知ることは,これまで以上に数の表現が増えるわけですし,これまで以上に興味深い数学の世界が広がることになります。でも,整数の世界にも,まだまだみなさんの知らない,おもしろい数学の世界があります。そこで,数学クラブでは,もう少しの間,整数の世界で遊んでいくことにしましょう。

3.素数とは

 先に,10までの数のうちで,私の好きな数字は2と7だと書きましたが,2も7も素数です。素数とは,自分自身と1以外に約数をもたない数のことを言います。ちなみに,1は素数に入らないのでしたね(小学校で習いましたか?)。10より小さい素数は,2,3,5,7の4つです。素数は,数論と呼ばれる数学の分野において,とても重要な数です。過去に様々な研究者が,素数について研究してきましたが,現在でも解かれていない素数に関わる大きな問題がたくさんあります。また,インターネット上の暗号通信にも,素数を利用したものがあります(現代の暗号化技術の中心は素数を利用したアルゴリズムです)。
 それでは,みなさんにも素数について考えてもらおうと思います。

4.今回の課題

  1. 1から100までの数を列挙し,素数に◯,合成数(素数でない数)に×をつけなさい。 記入シートのダウンロード(印刷用)
    この課題は,正しい答えを出すことより,どのようにして効率よく素数を選び出すかとか,素数を選び出すときにどんなことに気がつくかということが重要です。手間をおしまず,丁寧に取り組んでみましょう。
    ネット検索などはもってのほか
    です(電卓は使っていいですよ)。また,特に何も思いつかなかった人は,1から144までの数について,同じことを行ってみましょう。それでもダメなら,1~169まで・・・(私が,100,144,169を選んだのはなぜでしょう?)
  2. 身近な数字で素数だったものを,コメント欄で発表しよう。
    (例:自分の出席番号◯◯◯◯が素数)

5.追加の課題

 4桁の素数を自分で見つけて,コメント欄に投稿しなさい。ただし,他の人が見つけた素数とかぶらないようにすること。くれぐれも,ネット等で調べずに,自分の力で行うこと。ただし,
電卓と上の課題1で使った素数シートを使ってよい
ことにします。素数シートはきっと役に立つはずです。
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コメント欄

2014年11月26日水曜日17:23:53(JST)
おちょん さんの発言
ここらへんで,おちょんの無駄知識。
素数って,いろんな種類があるみたいです。
たとえば,二つの素数があってその差が2の時には,その二つの素数は『双子素数』とか。
なんか,『回文素数』とかいうのもあるそうです。

2014年11月21日金曜日01:47:46(JST)
会長 さんの発言
身近な素数を探したとき,残念ながら今年"2014"や,今日の日付"1121"は素数ではありませんでした。
ちなみに,私の誕生日は1月7日ですが,"17"も"107"も素数です。