■1000!/10^250は整数であるか? (その17)

 このシリーズも脱線続きであったが,そろそろまとめておきたい.

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【1】ep(n!)の上限

  ep(n!)<n/p+n/p^2++n/p^3+・・・

=n/p(1+1/p+1/p^2+・・・)

=n/(p−1)

 p=2,n=100の場合は,97<100となり,真の値97にかなり近い.

  e2(100!)=[100/2]+[100/2^2]+[100/2^3]+[100/2^4]+[100/2^5]+[100/2^6]=97

 p=5,n=1000の場合は,249<250となり,真の値249にかなり近い.

  e5(1000!)=[1000/5]+[1000/5^2]+[1000/5^3]+[1000/5^4]=200+40+8+1=249

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[Q]1000!/10^250は整数であるか?

[A]  [1000/5]+[1000/5^2]+[1000/5^3]+[1000/5^4]=200+40+8+1=249

 10の倍数は249個.したがって,1000!/10^249は整数であるか,1000!/10^250は整数とはならない.

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 それでは

[Q]1000!=?  (mod10^250)

[A]  e2(100!)=[100/2]+[100/2^2]+[100/2^3]+[100/2^4]+[100/2^5]+[100/2^6]=97

  e2(1000!)>500

  e5(1000!)>249

 したがって,ある偶数aがあって,

  1000!=a・10^249

また,1000=(13000)5より

  a・2^249=1000!/5^249=−1 (mod5)

  2^249=2 (mod5)

  a=2 (mod10)→a=2または7 (mod10)

  aは偶数であるから,a=2.

[A]1000!=2・10^249  (mod10^250)

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