面白いカレンダー計算
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2022.05.25____
今月のカレンダーを見てください。日曜日に当たっている日のうちから任意に1つ選んでください。月曜日に当たっている日のうちから任意に1つ選んでください。火曜日に当たっている日のうちから任意に1つ選んでください。・・・・ というふうにして土曜日までの全部で7個の日をピックアップしてください。そしてそれらの合計を求めてください。そしてそれが7の倍数になっていることを確かめてください。例えば、
(1+9+17+25+19+13+7)÷7 =→ 91÷7 =→ 13 余り 0
なぜそうなるのでしょうか?
7 を法とすると、選んだ日を小さい順に列記すると、0 1 2 3 4 5 6 になるので、それらの合計は 21 になって 7 で割り切れます。難しい言い方をしましたが、7 で割った余りが a の数 と 7 で割った余りが b の数 とを足した数を 7 で割った余りは、a+b を 7 で割った余りに等しいということです。
7 を法とする加法においては、単位元は 0 で、逆元どうしの関係になっているのは、1 と 6 、2 と 5 、3 と 4 です。( 逆元どうしの関係になっている数を加えると 7 、つまり、7 で割ると 0 余る数になります。)
法が奇数のときは、0 を除くその法よりも小さい自然数はすべて、他の法よりも小さい自然数のどれかと逆元の関係になっています。したがって、法を越えない 0 以上の整数を全て加えると、その法で割り切れる数になります。
| 日 |
月 |
火 |
水 |
木 |
金 |
土 |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
| 15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
| 22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
| 29 |
30 |
31 |
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今月のカレンダーを見てください。7 の倍数に当たる曜日だけは無視して、それ以外の各曜日に当たっている日のうちから任意に1つずつ選んで、全部で6個の日をピックアップしてください。そしてそれらを掛け合わせてください。そしてそれが 7 で割ると 6 余る数になっていることを確かめてください。これはウィルソンの定理の一例です。例えば、
(1×9×17×25×19×13)÷7 =→ 944775÷7 =→ 134967 余り 6
なぜそうなるのでしょうか?
7 を法とする乗法においては、単位元は 1 で、逆元どうしの関係になっているのは、2 と 4 、3 と 5 です。( 逆元どうしの関係になっている数どうしをかけると 7 で割ると 1 余る数になります。)
法が素数のときは、0 を除くその法よりも 2 以上小さい自然数はすべて、他の法よりも 2 以上小さい自然数のどれかと逆元の関係になっていますし、法より1つ小さい数は、その法で割るとその余りはその素数よりも 1 つ少ない数になります。したがって、法よりも小さい 1 以上の整数を全てかけた数は、その法で割ると余りは法よりも 1 つ少ない数になります。なお、法が素数でない場合はこのようにはなりません。
※ 参照: 大学生のための数学 > 数理論 > ウィルソンの定理 ( 素数の性質 )