小學數學知識之質數、公約數與公倍數

1. 質數的概念

首先,在天然數中,有一類數,它們除了1 和它自己兩個因子以外,方法

不能再分解爲其餘的數的乘積,那麼它就是質數,固然,咱們規定0和1不是質數。360

若是說因子是朋友的話,質數除了1以外再也沒有別的朋友了,因此質數也被稱爲

「孤獨數」。

2. 算術基本定理

任何大於1的整數均可以分解爲若干個質數的積,

即整數 N = p1^a1 p2^a2 p3^ a3...pn^an (N > 1, 且 p1, p2, ..pn 皆爲質數)

證實:小學生能夠忽略如下證實

  1. 先證實一條定理:若是 p > 1 且 p 是 N 除1外的最小的因子, 則 p 爲質數。

    證實: 若 p 不是質數,p 必然能夠分解成兩個更小的數q, r的乘積,

    而 r < p, 而且 r 也是 N 的因子(由於 r 是 p 的因子, p 是 N

    的因子),這與 p 是 N 除1外的最小的因子矛盾,故 p 必定是質數。

  2. 既然 p 是質數, 那麼 N = p * (N / p)

對於 N / p , 顯然它不爲1的最小因子必然是質數,反覆運用這個結果就會得出算術基本定理。

3. 公約數

兩個正整數都擁有的因子是這兩個數的公約數

1 是任何兩個正整數的約數,並且是最小公約數

求最大公約數的方法

對於兩個正整數 A, B,

基於算術基本定理,取出兩個數共有的質因子,而且取質因子個數最小的那

個,則積就是最大公因數。

舉例:48 和 72

48 = 2^4 * 3

72 = 2^3 * 3^2

48 和 72 都有公因子2 和 3, 取2的最小個數3(4 > 3), 3的最小個數1(2 > 1)。

這樣獲得 48 和 72 的最大公約數是 2^3 3^1 = 8 3 = 24

4. 公倍數

兩個正整數的公倍數是指能同時整除這兩個數的數

求最小公倍數的方法

基於算術基本定理,要使得一個數同時能整除這兩個數,那麼這個數必定包

含這兩個數中的全部因子,而且若是這兩個數含有相同的因子,那麼取這兩

個因子中個數最多的那個。

舉例:72 和 84

360 = 2^3 * 3^2 × 5

84 = 2^2 3 7

360 和 84 含有相同的因子 2 和 3, 取2的最大個數3(3 > 2), 3的最大個數

2(2 > 1), 並將 5 和 7 包括進去。

這樣獲得 360 和 84 的最小公倍數是 2^3 3^2 5 7 = 8 9 5 7

= 72 5 7 = 360 * 7 = 2520

5. 注意

正整數A, B 的最大公約數不大於A, 也不大於B,

最小公倍數不小於A, 也不小於B

6. 隱藏在算術基本定理下的一個結論

正整數A, B 的最大公約數乘以正整數A, B 的最小公倍數= A * B

想一想這是爲何?