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素数とは?(素数一覧・素数判定)

素数とは、1とその数自身の2つしか約数をもたない、2以上の整数のことです。

素数とは

2, 3, 5, 7, 11, 13 のように、1 とその数自身でしか割り切れない 2 以上の整数を素数といいます。言いかえると、約数がちょうど 2 つしかない数です。

たとえば 7 の約数は 1 と 7 だけなので素数です。一方、6 は 1, 2, 3, 6 の 4 つの約数をもつので素数ではありません。素数ではない 2 以上の整数は合成数といい、6 = 2 × 3 のように、より小さい数のかけ算で表せます。

素数は中学1年の「素因数分解」で本格的に学びますが、小学校で習う約数・倍数の考え方がもとになっています。素数は無限にあることが、2000 年以上前に古代ギリシャで証明されています。

1は素数ではない理由

1 の約数は 1 だけで、約数が 2 つありません。そのため、定義から 1 は素数ではありません。

1 を素数に入れない理由には、素因数分解のしかたが 1 通りに決まるという大切な性質を守るため、という面もあります。もし 1 が素数なら、6 = 2 × 3 = 1 × 2 × 3 = 1 × 1 × 2 × 3 … のように、分解の方法が無数にできてしまいます。

素数の見分け方

ある数 n が素数かどうかは、2 から √n までの整数で割ってみて、どれでも割り切れなければ素数と判定できます。n = a × b と分解できるなら、a と b のどちらかは必ず √n 以下になるからです。

たとえば 91 なら √91 ≒ 9.5 なので、2, 3, 5, 7 で割ってみます。91 ÷ 7 = 13 で割り切れるので、91 は素数ではありません。97 なら 2, 3, 5, 7 のどれでも割り切れないので素数です。割ってみるのは素数だけで十分です(4 で割り切れるなら、先に 2 で割り切れるため)。

2 以外の偶数は必ず 2 で割り切れるので、素数ではありません。一の位が 5 の数(5 をのぞく)も 5 で割り切れます。下のツールでは、1兆までの数が素数かどうかをすぐに判定できます。

素数判定ツール

整数を入れて「素数か調べる」を押してください。1兆まで調べられます。

素数一覧

1 から 100 までの素数は 25 個、1 から 1000 までの素数は 168 個あります。範囲を変えると、10,000 までの素数を表示できます。

1 〜 1,000 の素数: 168 個

  • 2
  • 3
  • 5
  • 7
  • 11
  • 13
  • 17
  • 19
  • 23
  • 29
  • 31
  • 37
  • 41
  • 43
  • 47
  • 53
  • 59
  • 61
  • 67
  • 71
  • 73
  • 79
  • 83
  • 89
  • 97
  • 101
  • 103
  • 107
  • 109
  • 113
  • 127
  • 131
  • 137
  • 139
  • 149
  • 151
  • 157
  • 163
  • 167
  • 173
  • 179
  • 181
  • 191
  • 193
  • 197
  • 199
  • 211
  • 223
  • 227
  • 229
  • 233
  • 239
  • 241
  • 251
  • 257
  • 263
  • 269
  • 271
  • 277
  • 281
  • 283
  • 293
  • 307
  • 311
  • 313
  • 317
  • 331
  • 337
  • 347
  • 349
  • 353
  • 359
  • 367
  • 373
  • 379
  • 383
  • 389
  • 397
  • 401
  • 409
  • 419
  • 421
  • 431
  • 433
  • 439
  • 443
  • 449
  • 457
  • 461
  • 463
  • 467
  • 479
  • 487
  • 491
  • 499
  • 503
  • 509
  • 521
  • 523
  • 541
  • 547
  • 557
  • 563
  • 569
  • 571
  • 577
  • 587
  • 593
  • 599
  • 601
  • 607
  • 613
  • 617
  • 619
  • 631
  • 641
  • 643
  • 647
  • 653
  • 659
  • 661
  • 673
  • 677
  • 683
  • 691
  • 701
  • 709
  • 719
  • 727
  • 733
  • 739
  • 743
  • 751
  • 757
  • 761
  • 769
  • 773
  • 787
  • 797
  • 809
  • 811
  • 821
  • 823
  • 827
  • 829
  • 839
  • 853
  • 857
  • 859
  • 863
  • 877
  • 881
  • 883
  • 887
  • 907
  • 911
  • 919
  • 929
  • 937
  • 941
  • 947
  • 953
  • 967
  • 971
  • 977
  • 983
  • 991
  • 997

1〜100の素数

1 から 100 までの素数は次の 25 個です。

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97

1 から 1000 までには 168 個、1 から 10,000 までには 1,229 個の素数があります。数が大きくなるほど、素数はまばらになっていきます。それでも、素数がなくなることはありません。

エラトステネスのふるい

素数の一覧を作るのに便利なのが、エラトステネスのふるいという方法です。古代ギリシャの学者エラトステネスが考えたといわれています。1 から 100 までの素数を探す手順は次のとおりです。

  1. 1 から 100 までの数を表に書き、1 に×をつけます(1 は素数ではないため)。
  2. 残っている最小の数 2 に○をつけ、2 の倍数(4, 6, 8, …)をすべて消します。
  3. 残っている最小の数 3 に○をつけ、3 の倍数を消します。
  4. 同じように 5、7 と続けます。
  5. √100 = 10 より大きい素数の倍数は、すでに消えているので、ここで終わりです。残った数がすべて素数です。

「ふるい」という名前は、倍数をふるい落として素数だけを残すようすからきています。下の表は、ふるいに残った数(素数)に色をつけたものです。

12345678910
11121314151617181920
21222324252627282930
31323334353637383940
41424344454647484950
51525354555657585960
61626364656667686970
71727374757677787980
81828384858687888990
919293949596979899100

表を見ると、2 と 5 をのぞく素数は、すべて一の位が 1, 3, 7, 9 のどれかになっていることがわかります。上の素数一覧は、このふるいと同じ方法でブラウザの中で計算しています。

素数と素因数分解の関係

2 以上のすべての整数は、素数のかけ算で表すことができます。これを素因数分解といいます。たとえば、

  • 12 = 2 × 2 × 3 = 2² × 3
  • 90 = 2 × 3 × 3 × 5 = 2 × 3² × 5
  • 97 = 97(素数はそれ自身)

のようになります。しかも、かける順番のちがいを除けば、分解のしかたはただ 1 通りです。この性質があるので、素数は「整数をつくる部品」と呼ばれることがあります。

素因数分解を使うと、約数の個数や、最大公約数・最小公倍数を求められます。分数の約分やルートの簡単化にも欠かせません。実際に数を分解してみたいときは、すだれ算の図も表示する素因数分解ツールを使ってください。約分の練習には分数の計算機も役に立ちます。

よくある質問

1は素数ですか?

いいえ。素数は約数がちょうど2つの数で、1の約数は1つだけなので素数ではありません。

100までに素数はいくつありますか?

25個あります。1000までだと168個です。

2以外の偶数は素数になりますか?

なりません。2以外の偶数は必ず2で割り切れるからです。

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