1是质数还是合数 质数和合数的口诀

2025-01-2714:50:15常识分享0

质数的新解读

对于小学生来说,我们将以一种更加亲切的方式来了解质数。

先前的篇章里,我们聊到了自然数的来历。

自然数可被分类为0,质数(素数)以及合数。在这其中,质数与合数作为数论的基础概念之一,彼此对立而又相互关联。

那么,质数究竟是什么呢?它又是如何定义的呢?

过去的定义,通常从除法与约数的角度出发:

如果一个自然数大于1,且只能被1和它本身整除,那么这个数就是质数(素数)。其他不能符合这一条件的自然数则被称为合数。

在数学的浩瀚宇宙中,我们总希望能够有新的发现和解读。

几千年来,质数的定义似乎一直固定不变。难道质数就没有其他可能的定义了吗?实际上,答案是有的。

在揭示新定义之前,让我们先写下0至15的自然数序列。

我们将除了0和1以外的每个数互相相乘(包括自乘),并将结果记录在相应的数字栏中(如表一所示)。我们会发现一些有趣的规律。

例如,2乘以2、2乘以3、2乘以4等,以及3乘以3等。这些操作实际上是将2至15的所有自然数进行了质因数分解。

那些没有被乘出来的数,即为质数或素数(在表一中,带有“·”的数字都是质数)。

聪明的同学们可能已经注意到,“1”怎么也被认为是质数了呢?让我们一起来探讨这个新定义。

新质数定义如下:

当自然数满足0<A≤B<C的条件时,若C等于A乘以B,则称C为合数;否则,它就是质数。特别地,0就是0,既非质数也非合数。而1也被认定为质数,但并不作为质因数参与合数的构成。在今后的数算中,我们不再使用1进行除法操作了。

实际上,过去为了保持数学逻辑的一致性,人们特意将1规定为非质数、非合数的类别。但从另一个角度看,自然数其实可以重新分类为0、1、合数和质数。

【思考题:为何在过去的教科书中将1定为质数会引起一些困惑?】

现在我们已经有了质数的新定义,并为1了。只要进行适当的技术处理,这并不会导致混乱的后果。

例如,我们可以给新定义的质数1编号为0。这样,原先的数学论文和教科书无需重写,我们也能更好地理解和教授质数这个概念了。