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素数的定义是什么(素数的定义)

来源:知识问答2023-04-06 22:21:16
导读 您好,今天蔡哥来为大家解答以上的问题。素数的定义是什么,素数的定义相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、质数什么是质数

您好,今天蔡哥来为大家解答以上的问题。素数的定义是什么,素数的定义相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、质数什么是质数?就是在所有比1大的整数中,除了1和它本身以外,不再有别的约数,这种整数叫做质数,质数又叫做素数。

2、这终规只是文字上的解释而已。

3、能不能有一个代数式,规定用字母表示的那个数为规定的任何值时,所代入的代数式的值都是质数呢? 质数的分布是没有规律的,往往让人莫名其妙。

4、如:104060701都是质数,但上下面的301(7*43)和901(17*53)却是合数。

5、有人做过这样的验算:1^2+1+41=43,2^2+2+41=47,3^2+3+41=53……于是就可以有这样一个公式:设一正数为n,则n^2+n+41的值一定是一个质数。

6、这个式子一直到n=39时,都是成立的。

7、但n=40时,其式子就不成立了,因为40^2+40+41=1681=41*41。

8、 被称为“17世纪最伟大的法国数学家”费尔马,也研究过质数的性质。

9、他发现,设Fn=2^(2^n),则当n分别等于0、2、3、4时,Fn分别给出3、5、17、257、65537,都是质数,由于F5太大(F5=14292967297),他没有再往下检测就直接猜测:对于一切自然数,Fn都是质数。

10、但是,就是在F5上出了问题!费尔马死后67年,25岁的瑞士数学家欧拉证明:F5=14292967297=641*6700417,并非质数,而是合数。

11、 更加有趣的是,以后的Fn值,数学家再也没有找到哪个Fn值是质数,全部都是合数。

12、目前由于平方开得较大,因而能够证明的也很少。

13、现在数学家们取得Fn的最大值为:n=1495。

14、这可是个超级天文数字,其位数多达10^10584位,当然它尽管非常之大,但也不是个质数。

15、质数和费尔马开了个大玩笑! 17世纪还有位法国数学家叫梅森,他曾经做过一个猜想:2^p-1代数式,当p是质数时,2^p-1是质数。

16、他验算出了:当p=2、3、5、7、17、19时,所得代数式的值都是质数,后来,欧拉证明p=31时,2^p-1是质数。

17、 p=2,3,5,7时,Mp都是素数,但M11=2047=23×89不是素数。

18、还剩下p=67、127、257三个梅森数,由于太大,长期没有人去验证。

19、梅森去世250年后,美国数学家科勒证明,2^67-1=193707721*761838257287,是一个合数。

20、这是第九个梅森数。

21、20世纪,人们先后证明:第10个梅森数是质数,第11个梅森数是合数。

22、质数排列得这样杂乱无章,也给人们寻找质数规律造成了困难。

23、 还有一种质数叫费马数。

24、形式是:Fn=2^(2^n)+1 是质数的猜想。

25、如F1=2^(2^1)+1=5 F2=2^(2^2)+1=17 F3=2^(2^3)+1=257 F4=2^(2^4)+1=65537F5=2^(2^5)+1=4294967297前4个是质数,因为第5个数实在太大了,费马认为是实数,并提出(费马没给出证明)后来欧拉算出F5=641*6700417.目前只有n=0,1,2,3,4,Fn才是质数. 现在,数学家找到的最大的梅森数是一个有9808357位的数:2^32582657-1。

26、数学虽然可以找到很大的质数,但质数的规律还是无法循通。

27、 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。

28、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。

29、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。

30、 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。

31、有些数则可以马上说出它不是素数。

32、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。

33、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。

34、但如果它的个位数是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)。

35、没有任何现成的公式可以告诉你一个数到底是不是素数。

36、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。

37、 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)。

38、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。

39、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。

40、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。

41、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。

42、……就这样依法做下去。

43、 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。

44、但是实际上,这样的情况是不会出现的。

45、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。

46、 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30031。

47、这个数不能被2、3、5、7、113整除,因为除的结果,每次都会余1。

48、如果30031除了自己以外不能被任何数整除,它就是素数。

49、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。

50、事实上,30031=59*509。

51、 对于前一百个、前一亿个或前任意多个素数,都可以这样做。

52、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。

53、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。

54、 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。

55、就数学家所能及的数来说,它们总是能找到这样的素数对。

56、这样的素数对到底是不是有无限个呢?谁也不知道。

57、数学家认为是无限的,但他们从来没能证明它。

58、这就是数学家为什么对素数感兴趣的原因。

59、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。

60、是否可以解决您的问题?。

本文就为大家分享到这里,希望小伙伴们会喜欢。

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