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素数又称质数,指在大于1的自然数中,除了1和该数自身外,无法被其他自然数整除的数(也可定义为只有1与该数本身两个正因数的数)。
一个自然数(如1、2、3、4、5、6等)若恰有两个正约数(1及此数本身),则称之为素数。大于1的自然数若不是素数,则称之为合数。
数字12不是素数,因为将12以每4个分成1组,恰可分成3组(也有其他分法)。11则无法分成数量都大于1且都相同的各组,而都会有剩余。因此,11为素数。
在数字1至6间,数字2、3与5为素数,1、4与6则不是素数。1不是素数,其理由见下文。2是素数,因为只有1与2可整除该数。接下来,3亦为素数,因为1与3可整除3,3除以2会余1。因此,3为素数。不过,4是合数,因为2是另一个(除1与4外)可整除4的数:
4 = 2 · 2
5又是个素数:数字2、3与4均不能整除5。接下来,6会被2或3整除,因为
6 = 2 · 3
因此,6不是素数。右图显示12不是素数:12 = 3 · 4。不存在大于2的偶数为素数,因为依据定义,任何此类数字n均至少有三个不同的约数,即1、2与n。这意指n不是素数。因此,“奇素数”系指任何大于2的素数。类似地,当使用一般的十进位制时,所有大于5的素数,其尾数均为1、3、7或9,因为偶数为2的倍数,尾数为0或5的数字为5的倍数。
若n为一自然数,则1与n会整除n。因此,素数的条件可重新叙述为:一个数字为素数,若该数大于1,且没有
2, 3, , n − 1
会整除n。另一种叙述方式为:一数n > 1为素数,若不能写成两个整数a与b的乘积,其中这两数均大于1:
n = a · b
换句话说,n为素数,若n无法分成数量都大于1且都相同的各组。
由所有素数组成之集合通常标记为P或
。
前168个素数(所有小于1000的素数)为
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 (OEIS中的数列A000040)。
素数就是质数。
质数又称素数,有无限个。质数定义为在大于1的自然数中,除了1和它本身以外不再有其他因数。
举例:
(1)5这个数,只能分解成5×1,所以5是一个质数。
(2)8这个数,除了分解成8×1以外,还可以分解成2×4,所以8不是质数。
扩展资料:
质数的一些性质:
(1)质数p的约数只有两个:1和p。
(2)初等数学基本定理:任一大于1的自然数,要么本身是质数,要么可以分解为几个质数之积,且这种分解是唯一的。
(3)质数的个数是无限的。
质数的应用:
(1)质数被利用在密码学上,所谓的公钥就是将想要传递的信息在编码时加入质数,编码之后传送给收信人,任何人收到此信息后,若没有此收信人所拥有的密钥,则解密的过程中(实为寻找素数的过程),将会因为找质数的过程(分解质因数)过久,使即使取得信息也会无意义。
(2)在汽车变速箱齿轮的设计上,相邻的两个大小齿轮齿数设计成质数,以增加两齿轮内两个相同的齿相遇啮合次数的最小公倍数,可增强耐用度减少故障。
参考资料:
百度百科-质数素数是这样的整数,它除了能表示为它自己和1的乘积以外,不能表示为任何其它两个整数的乘积。例如,15=3*5,所以15不是素数;又如,12=6*2=4*3,所以12也不是素数。另一方面,13除了等于13*1以外,不能表示为其它任何两个整数的乘积,所以13是一个素数。
有的数,如果单凭印象去捉摸,是无法确定它到底是不是素数的。有些数则可以马上说出它不是素数。一个数,不管它有多大,只要它的个位数是2、4、5、6、8或0,就不可能是素数。
素数是这样的整数,它除了能表示为它自己和1的乘积以外,不能表示为任
何其它两个整数的乘积。例如,15=3*5,所以15不是素数;又如,12
=6*2=4*3,所以12也不是素数。另一方面,13除了等于13*1以
外,不能表示为其它任何两个整数的乘积,所以13是一个素数。
有的数,如果单凭印象去捉摸,是无法确定它到底是不是素数的。有些数则
可以马上说出它不是素数。一个数,不管它有多大,只要它的个位数是2、4、
5、6、8或0,就不可能是素数。此外,一个数的各位数字之和要是可以被3
整除的话,它也不可能是素数。但如果它的个位数是1、3、7或9,而且它的
各位数字之和不能被3整除,那么,它就可能是素数(但也可能不是素数)。没
有任何现成的公式可以告诉你一个数到底是不是素数。你只能试试看能不能将这
个数表示为两个比它小的数的乘积。
找素数的一种方法是从2开始用“是则留下,不是则去掉”的方法把所有的
数列出来(一直列到你不想再往下列为止,比方说,一直列到10,000)。
第一个数是2,它是一个素数,所以应当把它留下来,然后继续往下数,每隔一
个数删去一个数,这样就能把所有能被2整除、因而不是素数的数都去掉。在留
下的最小的数当中,排在2后面的是3,这是第二个素数,因此应该把它留下,
然后从它开始往后数,每隔两个数删去一个,这样就能把所有能被3整除的数全
都去掉。下一个未去掉的数是5,然后往后每隔4个数删去一个,以除去所有能
被5整除的数。再下一个数是7,往后每隔6个数删去一个;再下一个数是11
,往后每隔10个数删一个;再下一个是13,往后每隔12个数删一个。……
就这样依法做下去。
你也许会认为,照这样删下去,随着删去的数越来越多,最后将会出现这样
的情况;某一个数后面的数会统统被删去崮此在某一个最大的素数后面,再也不
会有素数了。但是实际上,这样的情况是不会出现的。不管你取的数是多大,百
万也好,万万也好,总还会有没有被删去的、比它大的素数。
事实上,早在公元前300年,希腊数学家欧几里得就已证明过,不论你取
的数是多大,肯定还会有比它大的素数,假设你取出前6个素数,并把它们乘在
一起:2*3*5*7*11*13=30030,然后再加上1,得3003
1。这个数不能被2、3、5、7、11、13整除,因为除的结果,每次都会
余1。如果30031除了自己以外不能被任何数整除,它就是素数。如果能被
其它数整除,那么30031所分解成的几个数,一定都大于13。事实上,3
0031=59*509。
对于前一百个、前一亿个或前任意多个素数,都可以这样做。如果算出了它
们的乘积后再加上1,那么,所得的数或者是一个素数,或者是比所列出的素数
还要大的几个素数的乘积。不论所取的数有多大,总有比它大的素数,因此,素
数的数目是无限的。
随着数的增大,我们会一次又一次地遇到两个都是素数的相邻奇数对,如5
,7;11,13;17,19;29,31;41,43;等等。就数学家所
能及的数来说,它们总是能找到这样的素数对。这样的素数对到底是不是有无限
个呢?谁也不知道。数学家认为是无限的,但他们从来没能证明它。这就是数学
家为什么对素数感兴趣的原因。素数为数学家提供了一些看起来很容易、但事实
却非常难以解决的问题,他们目前还没能对付这个挑战哩。
这个问题到底有什么用处呢?它除了似乎可以增添一些趣味以外,什么用处
也没有。
具体
根据题意,假设n不是2的方幂,则含有奇约数p,设n=pm。
可计算:
2^n+1=(2^m+1)2^m(p-1)-2^m(p-2)+2^m(p-3)+2^m(p-p)
2^m+1>2+1=3>1
也就是:2^m(p-1)-2^m(p-2)+2^m(p-3)+2^m(p-p)的最后一项为1。
则2^n+1可分解成两个大于1的数的乘积,所以2^n+1不是质数,矛盾,所以是2的方幂。
素数的性质如下:
如果为合数,因为任何一个合数都可以分解为几个素数的积;而N和N+1的最大公约数是1,所以不可能被p1,p2,……,pn整除,所以该合数分解得到的素因数肯定不在假设的素数集合中。
因此无论该数是素数还是合数,都意味着在假设的有限个素数之外还存在着其他素数。所以原先的假设不成立,也就是说,素数有无穷多个。
质数(又称为素数)
1就是在所有比1大的整数中,除了1和它本身以外,不再有别的因数,这种整数叫做质数。还可以说成质数只有1和它本身两个约数。2素数是这样的整数,它除了能表示为它自己和1的乘积以外,不能表示为任 何其它两个整数的乘积。例如,15=3*5,所以15不是素数;
又如,12 =6*2=4*3,所以12也不是素数。另一方面,13除了等于13*1以 外,不能表示为其它任何两个整数的乘积,所以13是一个素数。
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