不思議数とは何か
不思議数(ふしぎすう、英: weird number)とは、特定の条件を満たす自然数の一種であり、より具体的には過剰数でありながら擬似
完全数でないものを指します。不思議数の特徴を理解するためには、過剰数や擬似
完全数の定義を知っておくことが重要です。
過剰数と擬似完全数について
過剰数とは、ある自然数の自分自身を除く約数の総和が、その数自身よりも大きい場合に該当します。たとえば、数値20の場合、1, 2, 4, 5, 10 という約数の総和は22であり、これは20よりも大きいので過剰数とされます。
擬似
完全数は、過剰数の中でも特別な性質を持つ数です。具体的には、自身を除くすべての約数の選び方によっても、元の数と一致させる和を形成できる数です。これに対して不思議数は、選んだ約数の和がどれだけ選択肢を変えても元の数に達することがない、という特異性を持っています。
不思議数の定義
不思議数は次の2つの条件を満たす自然数です:
1. 自身を除く約数の総和がその数自身より大きい(過剰数である)。
2. どのような選び方をしても約数の和は元の数に一致しない(擬似
完全数でない)。
例えば、70という数を見てみましょう。70の約数は1, 2, 5, 7, 10, 14, 35 の7つで、これらを足すと74になります。これは70より大きいので過剰数です。また、どの約数を選んでもその合計が70になることはないため、70は不思議数です。
反対に、20の場合はどうでしょうか。20の約数は1, 2, 4, 5, 10で、その総和は22です。ここで1, 4, 5, 10を選ぶと合計は20になり、元の数と一致します。このため、20は不思議数ではありません。
不思議数の例
不思議数は無限に存在しますが、その中で最も小さい不思議数は70です。それ以外の不思議数は次のように列挙できます:
- - 70
- - 836
- - 4030
- - 5830
- - 7192
- - 7912
- - 9272
- - 10430
- - 10570
- - 10792
- - 10990
- - 11410
- - 11690
このように、さまざまな不思議数が無限に見つかることが知られています。
特筆すべき点は、
奇数の不思議数はこれまで発見されていないということです。しかし、もし
奇数の不思議数が存在するなら、その数は少なくとも232(4294967296)よりも大きいことがわかっています。
まとめ
不思議数は数学における興味深い概念で、過剰数かつ擬似
完全数でないという特性を持っています。この数を理解することで、数の性質やその背後にある数学的な考え方をより深く学ぶことができるでしょう。不思議数の研究は今日も続いており、さらなる発見が期待されています。