基本(20問)
問題1
次の数のうち、素数をすべて選びなさい。
2, 4, 9, 11, 15, 17, 21, 23
2, 4, 9, 11, 15, 17, 21, 23
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2, 11, 17, 23。 4=2×2、9=3×3、15=3×5、21=3×7 は素数ではない。
問題2
10より小さい素数をすべて答えなさい。
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2, 3, 5, 7(4個)。1は素数ではない。
問題3
次のうち素数はどれか。
(1) 1 (2) 2 (3) 9 (4) 13
(1) 1 (2) 2 (3) 9 (4) 13
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(2) と (4)。 1は素数ではない、9 = 3×3。
問題4
12 を素因数分解しなさい。
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12 = 2 × 2 × 3 = 2² × 3
問題5
18 を素因数分解しなさい。
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18 = 2 × 3 × 3 = 2 × 3²
問題6
24 を素因数分解しなさい。
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24 = 2 × 2 × 2 × 3 = 2³ × 3
問題7
36 を素因数分解しなさい。
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36 = 2² × 3² = 2² × 3²
問題8
45 を素因数分解しなさい。
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45 = 3² × 5 = 3² × 5
問題9
50 を素因数分解しなさい。
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50 = 2 × 5 × 5 = 2 × 5²
問題10
60 を素因数分解しなさい。
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60 = 2² × 3 × 5 = 2² × 3 × 5
問題11
2³ の値を求めなさい。
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2 × 2 × 2 = 8
問題12
3² の値を求めなさい。
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3 × 3 = 9
問題13
5² の値を求めなさい。
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5 × 5 = 25
問題14
2⁴ の値を求めなさい。
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2 × 2 × 2 × 2 = 16
問題15
2² × 3 の値を求めなさい。
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4 × 3 = 12
問題16
12 の約数をすべて答えなさい。
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1, 2, 3, 4, 6, 12(6個)
問題17
18 の約数をすべて答えなさい。
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1, 2, 3, 6, 9, 18(6個)
問題18
24 の約数をすべて答えなさい。
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1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24(8個)
問題19
7 と 21 の最大公約数を求めなさい。
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21 = 3 × 7 なので、共通因数は 7。 最大公約数 = 7
問題20
4 と 6 の最小公倍数を求めなさい。
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4 = 2²、 6 = 2 × 3。 最小公倍数 = 2² × 3 = 12
標準(20問)
問題21
72 を素因数分解しなさい。
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72 = 2 × 36 = 2 × 2 × 18 = 2 × 2 × 2 × 9 = 2³ × 3²
問題22
84 を素因数分解しなさい。
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84 = 2² × 21 = 2² × 3 × 7
問題23
100 を素因数分解しなさい。
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100 = 4 × 25 = 2² × 5²
問題24
144 を素因数分解しなさい。
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144 = 12 × 12 = (2² × 3)² = 2⁴ × 3²
問題25
180 を素因数分解しなさい。
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180 = 2² × 45 = 2² × 3² × 5 = 2² × 3² × 5
問題26
200 を素因数分解しなさい。
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200 = 2³ × 25 = 2³ × 5²
問題27
12 と 18 の最大公約数を求めなさい。
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12 = 2²×3、 18 = 2×3²。 共通:2×3 = 6
問題28
24 と 36 の最大公約数を求めなさい。
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24 = 2³×3、 36 = 2²×3²。 共通:2²×3 = 12
問題29
30 と 45 の最大公約数を求めなさい。
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30 = 2×3×5、 45 = 3²×5。 共通:3×5 = 15
問題30
42 と 56 の最大公約数を求めなさい。
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42 = 2×3×7、 56 = 2³×7。 共通:2×7 = 14
問題31
12 と 18 の最小公倍数を求めなさい。
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12 = 2²×3、 18 = 2×3²。 LCM = 2²×3² = 36
問題32
8 と 12 の最小公倍数を求めなさい。
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8 = 2³、 12 = 2²×3。 LCM = 2³×3 = 24
問題33
15 と 20 の最小公倍数を求めなさい。
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15 = 3×5、 20 = 2²×5。 LCM = 2²×3×5 = 60
問題34
36 と 48 の最小公倍数を求めなさい。
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36 = 2²×3²、 48 = 2⁴×3。 LCM = 2⁴×3² = 144
問題35
20、30、45 の最大公約数を求めなさい。
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20=2²×5、 30=2×3×5、 45=3²×5。 共通:5 = 5
問題36
36 の約数の個数を求めなさい。
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36 = 2²×3²。 約数の個数 = (2+1)(2+1) = 9個
問題37
72 の約数の個数を求めなさい。
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72 = 2³×3²。 (3+1)(2+1) = 12個
問題38
2² × 3 × 5 の値を求めなさい。
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4 × 3 × 5 = 60
問題39
2³ × 5² の値を求めなさい。
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8 × 25 = 200
問題40
2 × 3² × 7 の値を求めなさい。
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2 × 9 × 7 = 126
応用(10問)
問題41
96 = 2ⁿ × 3 のとき、n を求めなさい。
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96 = 2⁵ × 3 なので n = 5
問題42
120 と 180 の最大公約数と最小公倍数を求めなさい。
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120 = 2³×3×5、 180 = 2²×3²×5。 GCD = 2²×3×5 = 60、 LCM = 2³×3²×5 = 360
問題43
縦 12cm、横 18cm の長方形の紙を、すき間なく敷き詰めて正方形を作るとき、最も小さい正方形の1辺は何 cm か。
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12 と 18 の最小公倍数 = 36。 1辺 36cm
問題44
縦 24cm、横 36cm の長方形を、できるだけ大きい正方形に分けるとき、1辺は何 cm か。
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24 と 36 の最大公約数 = 12。 1辺 12cm
問題45
バス A は 12 分ごと、バス B は 15 分ごとに発車する。同時に発車したあと、次に同時に発車するのは何分後か。
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12 と 15 の最小公倍数 = 60。 60分後
問題46
96 の約数をすべて答えなさい。
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96 = 2⁵×3。 約数:1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 96(12個)
問題47
12 と n の最大公約数が 4、最小公倍数が 60 のとき、n を求めなさい。
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GCD × LCM = 12 × n より、 4 × 60 = 12n。 240 = 12n → n = 20
問題48
「素数は2以外すべて奇数である」のはなぜか、自分のことばで説明しなさい。
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解答例:偶数は2で割れる(2を約数に持つ)ので、2以外の偶数は素数の定義(1とその数自身以外に約数を持たない)に反する。よって素数は2以外すべて奇数になる。
問題49
2025 を素因数分解しなさい。
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2025 ÷ 5 = 405、 405 ÷ 5 = 81、 81 = 3⁴。 よって 2025 = 3⁴ × 5²
問題50
3つの自然数 12、18、a の最大公約数が 6 になるような a の例を、3つ以上挙げなさい。
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解答例:6, 24, 30, 42 など。共通条件:a が 6 の倍数であり、かつ a と 12, 18 の共通因数が 6 を超えないこと。例えば 24 = 2³×3 → GCD(12, 18, 24) = 2×3 = 6 ✓。