一個整數,它的約數只有1和它本身,就稱為質數(也叫素數).例如,2,5,7,101,….一個整數除1和它本身外,還有其他約數,就稱為合數.例如,4,12,99,501,….1不是質數,也不是合數.也可以換一種說法,恰好只有兩個約數的整數是質數,至少有3個約數的整數是合數,1只有一個約數,也就是它本身. 質數中只有一個偶數,就是2,其他質數都是奇數.但是奇數不一定是質數,例如,15,33,…. 在○、□、△中各填一個質數,使上面算式成立. 解:209可以寫成兩個質數的乘積,即 209=11×19. 不論○中填11或19,□+△一定是奇數,那么□與△是一個奇數一個偶數,偶質數只有2,不妨假定△內填2.當○填19,□要填9,9不是質數,因此○填11,而□填17. 這個算式是 11×(17+2)=209, 11×(2+17)= 209. 解例9的首要一步是把209分解成兩個質數的乘積.把一個整數分解成若干個整數的乘積,特別是一些質數的乘積,是解決整數問題的一種常用方法,這也是這一節(jié)所講述的主要內容. 一個整數的因數中,為質數的因數叫做這個整數的質因數,例如,2,3,7,都是42的質因數,6,14也是42的因數,但不是質因數. 任何一個合數,如果不考慮因數的順序,都可以唯一地表示成質因數乘積的形式,例如 360=2×2×2×3×3×5. 還可以寫成360=23×32×5. 這里23表示3個2相乘,32表示2個3相乘.在23中,3稱為2的指數,讀作2的3次方,在32中,2稱為3的指數,讀作3的2次方. 解:我們先把5040分解質因數 5040=24×32×5×7. 再把這些質因數湊成四個連續(xù)自然數的乘積: 24×32×5×7=7×8×9×10. 所以,這四名學生的年齡分別是7歲、8歲、9歲和10歲. 利用合數的質因數分解式,不難求出該數的約數個數(包括1和它本身).為尋求一般方法,先看一個簡單的例子. 我們知道24的約數有8個:1,2,3,4,6,8,12,24.對于較大的數,如果一個一個地去找它的約數,將是很麻煩的事. 因為24=23×3,所以24的約數是23的約數(1,2,22,23)與3的約數(1,3)之間的兩兩乘積. 1×1,1×3,2×1,2×3,22×1,22×3,23×1,23×3. 這里有4×2=8個,即 (3+1)×(1+1)個,即對于24=23×3中的23,有(3+1)種選擇:1,2,22,23,對于3有(1+1)種選擇.因此共有(3+1)×(1+1)種選擇. 這個方法,可以運用到一般情形,例如, 144=24×32. 因此144的約數個數是(4+1)×(2+1)=15(個). 解:有8=7+1; 8=(3+1)×(1+1)兩種情況. (1)27=128,符合要求, 37>150,所以不再有其他7次方的數符合要求. ?。?)23=8, 8×13=104, 8×17=136,符合要求. 33=27; 只有27×5=135符合要求. 53=135,它乘以任何質數都大于150,因此共有4個數合要求:128,104,135,136. 利用質因數的分解可以求出若干個整數的最大公約數和最小公倍數.先把它們各自進行質因數分解,例如 720=24×32×5,168=23×3×7. 那么每個公共質因數的最低指數次方的乘積就是最大公約數,上面兩個整數都含有質因數2,較低指數次方是23,類似地都含有3,因此720與168的最大公約數是 23×3= 24. 在求最小公倍數時,很明顯每個質因數的最高指數次方的乘積是最小公倍數.請注意720中有5,而168中無5,可以認為較高指數次方是51=5.720與168的最小公倍數是 24×32×5×7=5040. 解:180=22×32×5, 30=2×3×5. 對同一質因數來說,最小公倍數是在兩數中取次數較高的,而最大公約數是在兩數中取次數較低的,從22與2就知道,一數中含22,另一數中含2;從32與3就知道,一數中含32,另一數中含3,從一數是 90=2×32×5. 就知道另一數是 22×3×5=60. 還有一種解法: 另一數一定是最大公約數30的整數倍,也就是在下面這些數中去找 30, 60, 90, 120,…. 這就需要逐一檢驗,與90的最小公倍數是否是180,最大公約數是否是30.現在碰巧第二個數60就是.逐一去檢驗,有時會較費力. 例5 有一種最簡真分數,它們的分子與分母的乘積都是420.如果把所有這樣的分數從小到大排列,那么第三個分數是多少? 解:把420分解質因數 420=2×2×3×5×7. 為了保證分子、分母不能約分(否則約分后,分子與分母的乘積不再是420了),相同質因數(上面分解中的2),要么都在分子,要么都在分母,并且分子應小于分母.分子從小到大排列是 1,3,4,5,7,12,15,20. 分子再大就要超過分母了,它們相應的分數是
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