4の冪

4の(よんのべき、: power of four, 4^n)は、適当な0以上の整数 n を選べば、4n 4 n {\displaystyle 4^{n}} の形に表せる自然数の総称である。

desmosで冪乗のグラフを正の部分だけ描いたもの。
緑-2の冪乗、青-3の冪乗、赤-4の冪乗

平たく言うと4累乗数(よんのるいじょうすう)である。

25乗までの4の冪(正の冪)

オンライン整数列大辞典の数列 A000302

4の冪
4 0 {\displaystyle 4^{0}} 1
4 1 {\displaystyle 4^{1}} 4
4 2 {\displaystyle 4^{2}} 16
4 3 {\displaystyle 4^{3}} 64
4 4 {\displaystyle 4^{4}} 256
4 5 {\displaystyle 4^{5}} 1024
4 6 {\displaystyle 4^{6}} 4096
4 7 {\displaystyle 4^{7}} 16384
4 8 {\displaystyle 4^{8}} 65536
4 9 {\displaystyle 4^{9}} 262144
4 10 {\displaystyle 4^{10}} 1048576
4 11 {\displaystyle 4^{11}} 4194304
4 12 {\displaystyle 4^{12}} 16777216
4 13 {\displaystyle 4^{13}} 67108864
4 14 {\displaystyle 4^{14}} 268435456
4 15 {\displaystyle 4^{15}} 1073741824
4 16 {\displaystyle 4^{16}} 4294967296
4 17 {\displaystyle 4^{17}} 17179869184
4 18 {\displaystyle 4^{18}} 68719476736
4 19 {\displaystyle 4^{19}} 274877906944
4 20 {\displaystyle 4^{20}} 1099511627776
4 21 {\displaystyle 4^{21}} 4398046511104
4 22 {\displaystyle 4^{22}} 17592186044416
4 23 {\displaystyle 4^{23}} 70368744177664
4 24 {\displaystyle 4^{24}} 281474976710656
4 25 {\displaystyle 4^{25}} 1125899906842624

性質

  • すべての自然数 n {\displaystyle n} に対して 4 n 1 {\displaystyle 4^{n}-1} 3倍数となる。これは、下記の式変形により証明できる。
4 n 1 = ( 4 1 ) k = 1 n 4 k 1 = 3 k = 1 n 4 k 1 {\displaystyle 4^{n}-1=(4-1)\textstyle \sum \limits _{k=1}^{n}4^{k-1}=3\textstyle \sum \limits _{k=1}^{n}4^{k-1}}
したがって、すべての自然数 n {\displaystyle n} に対して 4 n 1 {\displaystyle 4^{n}-1} は3の倍数であることが示された。

関連項目

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表記
演算子
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