Что значит разделить число на простые множители
Разложение чисел на простые множители, способы и примеры разложения.
В этой статье Вы найдете всю необходимую информацию, отвечающую на вопрос, как разложить число на простые множители. Сначала дано общее представление о разложении числа на простые множители, приведены примеры разложений. Дальше показана каноническая форма разложения числа на простые множители. После этого дан алгоритм разложения произвольных чисел на простые множители и приведены примеры разложения чисел с использованием этого алгоритма. Также рассмотрены альтернативные способы, позволяющие быстро раскладывать небольшие целые числа на простые множители с использованием признаков делимости и таблицы умножения.
Навигация по странице.
Что значит разложить число на простые множители?
Сначала разберемся с тем, что такое простые множители.
А что же значит разложить число на простые множители?
Возникает следующий вопрос: «А какие вообще числа можно разложить на простые множители»?
Но все ли целые числа, превосходящие единицу, раскладываются на простые множители?
Каноническое разложение числа на простые множители
Каноническое разложение числа на простые множители позволяет найти все делители числа и число делителей числа.
Алгоритм разложения числа на простые множители
Чтобы успешно справиться с задачей разложения числа на простые множители, нужно очень хорошо владеть информацией статьи простые и составные числа.
Заметим, что в общем случае для разложения на простые множители числа a нам потребуется таблица простых чисел до числа, не меньшего, чем . К этой таблице нам придется обращаться на каждом шаге, так что ее нужно иметь под рукой. Например, для разложения на простые множители числа 95 нам будет достаточно таблицы простых чисел до 10 (так как 10 больше, чем ). А для разложения числа 846 653 уже будет нужна таблица простых чисел до 1 000 (так как 1 000 больше, чем ).
Теперь мы обладаем достаточными сведениями, чтобы записать алгоритм разложения числа на простые множители. Алгоритм разложения числа a таков:
Осталось лишь рассмотреть несколько примеров применения полученного алгоритма для разложения чисел на простые множители.
Примеры разложения на простые множители
Сейчас мы подробно разберем примеры разложения чисел на простые множители. При разложении будем применять алгоритм из предыдущего пункта. Начнем с простых случаев, и постепенно их будем усложнять, чтобы столкнуться со всеми возможными нюансами, возникающими при разложении чисел на простые множители.
Урок 5 Бесплатно Разложение на простые множители
Разложение на простые множители
Недавно мы с вами разобрались, что существуют три группы чисел: простые, составные и единица, которая не относится к ним.
На рисунке можно увидеть это деление.
Составные числа всегда можно представить в виде пары множителей, больших единицы.
Например:
Видим, что было дано число 60. Мы его расписали как произведение чисел, больших единицы: 2 и 3, 2 и 5
Если посмотреть внимательно, видно, что все множители в нашем случае являются простыми числами. То есть, мы разложили на простые множители число 60
Можно сделать вывод, что каждое из составных чисел записывается единственным образом в виде произведения простых чисел.
Мы с вами познакомились с основной теоремой арифметики для натуральных чисел.
Если разложить любое натуральное число на простые множители, то всегда получим одни и те же простые множители, просто в разном порядке.
Например, представим число 390 в виде произведения простых чисел.
Таким образом, чтобы разложить натуральное число на простые множители, нужно:
Пример:
Решение
Ответ: Шифр 413222
Пример:
Разложите на множители число 60 всеми возможными способами:
Решение
Пример:
Разложить на простые множители числа: 2520, 4100, 472, 888
Решение
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Мы с вами узнали, что простыми называются числа, у которых всего два делителя: единица и само это число, например, 19, 23 и многие другие. Искать эти числа начали еще в третьем столетии до нашей эры, когда были приведено доказательство того, что их количество бесконечно. Это сделал учёный-математик Евклид.
Но до развития ЭВМ в 20 веке нашей эры поиск простых чисел был проблемным, так как вычисления производились вручную. Компьютерная техника позволила сделать рывок в поиске и изучении простых чисел. Например, в 1985 году самое большое из найденных простых чисел содержало в себе 65050 цифр.
В наше время этот рекорд уже побит. Каждый раз для этого компьютер отбирает число и делит его на все известные простые числа. Поиск не останавливается, и энтузиасты ищут дальше.
Спрашивается, зачем всё это делается? Ответ таков: простые числа широко используются в науке, особенное место занимают в криптографии при разработке шифров. Поэтому изучение простых чисел и поиск новых кандидатов оправдан.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Второй способ разложения на простые множители
Натуральное число можно разложить на простые множители и другим способом:
Ниже можно увидеть пример того, как нужно оформить такой способ нахождения разложения.
В итоге мы получили разложение на простые множители.
Получается, что составное число можно поделить без остатка только на те простые числа, из которых можно записать разложение этого числа на простые множители.
Составное натуральное число можно разделить без остатка на те составные числа, разложения которых на простые множители входят целиком в разложение нашего числа.
Пример:
Разложите вторым способом числа на простые множители.
а) 48
б) 3600
в) 532
г) 780
д) 8160
е) 624
Решение
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Великий русский математик Пафнутий Львович Чебышев (1821-1894) занимался изучением свойств простых чисел.
Ему удалось доказать интересный факт: между любым натуральным числом, большим 1, и удвоенным числом, есть хотя бы одно простое число. Ниже представлены несколько примеров в подтверждение этого факта:
По этим примерам видно, что есть хотя бы одно простое число между числом и его удвоенным результатом.
Христиан Гольдбах (1690-1764), известный математик, служивший более 250 лет назад в Академии наук в Санкт- Петербурге, предположил, что для всех нечётных чисел, больших 5, можно составить сумму из трех простых чисел.
Посмотрим, как это может выглядеть на примерах:
7 = 2 + 2 + 3
11 = 3 + 3 + 5
19= 5 + 7 + 7
31= 13 + 13 + 5
Виноградов И.М. (1891-1983), известный советский математик, доказал его предположение спустя 200 лет.
Но есть утверждение, которое остаётся не доказанным до сих пор: «Любое четное число, больше 2, можно представить в виде суммы двух простых чисел».
12 = 5 + 7
18 = 7 + 11
26 = 13 + 13
36 = 17 + 19
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Интересная информация
Закономерность между расположением простых чисел на числовой прямой так и остается загадкой с древнейших времён.
Уже точно известно, что простых чисел бесчисленное множество и никто не знает точное их количество.
При Эратосфене появился первый алгоритм того, как можно определить, простое перед нами число или нет.
Начиная с работ известных математиков Эйлера и Ферма, множество других ученых до сих пор пытаются разгадать тайну простых чисел.
Придумано и описано несколько алгоритмов, закономерностей, но они работают только для небольшого количества простых чисел. А для всех сразу уже возникают проблемы.
К числу таких проблем относится так называемая гипотеза Римана. За её решение, а так же за решение других шести проблем тысячелетия предлагается премия в размере одного миллиона долларов.
На сегодняшний день ученые уже говорят о 23 проблемах, которые появились в более позднее время и тоже относятся к неразрешенным.
Рассмотрим 2 проблемы по изучаемой нами теме.
Первая проблема Ландау.
Каждое чётное число, большее 2, записывается как сумма двух простых чисел, а каждое нечётное число, большее 5, записывается как сумма трёх простых чисел.
Примеры:
14 = 7 + 7
17 = 5 + 5 + 7
22 = 11 + 11
23 = 11+5+7
51 = 1 + 13 + 37
Вторая проблема Ландау.
1. Среди чисел нашлись «близнецы»:
3 и 5; 5 и 7; 7 и 9; 11 и 13, 17 и 19; 41 и 43;
2. Пары близнецов состоят из двойников с общим элементом. Математики смогли найти такие пары близнецов-«двойников» (3, 5) и (5, 7).
Мы знаем, что число простых чисел неограничено, но бесконечность количества пар близнецов не была доказана или опровергнута.
Заключительный тест
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Разложение числа на множители онлайн
Онлайн калькулятор раскладывает число в произведение простых множителей. Для вычислений используется длинная арифметика, поэтому можно легко разложить на множители даже большие числа.
Что такое разложение числа на множители?
Натуральное число называется делителем целого числа если для подходящего целого числа верно равенство . В этом случае говорят, что делится на или что число кратно числу .
Простым числом называют натуральное число , делящееся только на себя и на единицу. Составным числом называют число, имеющее больше двух различных делителей (любое натуральное число не равное имеет как минимум два делителя: и ). Например, числа – простые, а числа – составные.
Как разложить число на множители?
В школе на уроках математики разложение числа на множители обычно записывают столбиком в две колонки. Делается это так: в левую колонку выписываем исходное число, затем
Повторяем эти шаги, при этом работаем уже с последним числом в левой колонке и с текущим простым числом. Разложение заканчивается, когда в левой колонке будет записано число 1.
Чтобы лучше понять алгоритм, разберём несколько примеров.
Решение. Записываем число 84 в левую колонку:
Берём первое простое число — два и проверяем, делится ли 84 на 2. Так как 84 оканчивается на 4, а 4 делится на 2, то и 84 делится на 2 по признаку делимости. Записываем 2 в правую колонку. 84:2 = 42, число 42 записываем в левую колонку. Получили вот что:
Теперь работаем уже с числом 42. Число 42 делится на 2, поэтому записываем 2 в правую колонку, 42:2 = 21, число 21 записываем в левую колонку.
Число 21 на 2 не делится, поэтому проверяем его делимость на следующее простое число — 3. Число 21 делится на 3, 21:3 = 7. Записали 3 в правую колонку, 7 — в левую. Получили
Число 7 — простое число, поэтому в правой колонке записываем 7, в левую пишем 1. В итоге получили:
Всё, число разложено!
В результате в правой колонке оказались записаны все простые множители числа 84. То есть 84=2∙2∙3∙7.
О калькуляторе
Программа раскладывает числа на множители методом перебора делителей. Для вычислений используется длинная арифметика, поэтому раскладывать можно даже большие числа. Однако если число простое или имеет большие простые делители, разложение его на множители занимает продолжительное время.
3.8. Разложение на множители. Признаки делимости
Спрашивается: можно ли ее сократить и, если можно, то как? Поиском ответа на подобного рода вопросы мы сейчас и займемся.
Простые и составные числа
До сих пор задачи на умножение для нас заключались в том, чтобы по двум или нескольким сомножителям найти их произведение. Теперь попробуем решить обратную задачу. Нам дано какое-то натуральное число, и от нас требуется разбить его на множители, то есть подобрать такой пример на умножение с натуральными числами, результатом которого как раз является данное число. Вообще говоря, эта задача может иметь несколько решений. Например, число 30 можно разбить на множители следующими пятью способами:
Вместе с тем, число 31 разбивается на множители единственным способом:
(Можно еще менять сомножители местами, но мы условимся считать, что это не прибавляет новых способов. Также не добавляет новых способов умножение на единицу. Смысл следующих записей является для нас совершенно одинаковым:
Говорят, что натуральное число k кратно натуральному числу d, если k можно разбить на множители таким образом:
где n — тоже какое-то натуральное число. При этом число d называется делителем числа k.
Например, число 30 кратно каждому из восьми своих делителей: 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15 и 30, в то время как число 31 кратно только двум числам: 1 и 31.
Натуральное число, у которого есть в точности два различных делителя, называется простым. (При этом неизбежно оказывается, что один из делителей — это единица, а второй делитель равен самому этому числу.) Например, простым является число 31. Что касается натуральных чисел, у которых имеется больше двух делителей, то они называются составными. Число 30 — это типичное составное число.
Давайте выпишем первые несколько натуральных чисел и посмотрим, какие из них простые, а какие составные:
1 — не является ни простым, ни составным, потому что у него только один делитель;
4 = 2 ∙ 2 — составное;
6 = 2 ∙ 3 — составное;
8 = 2 ∙ 2 ∙ 2 — составное;
9 = 3 ∙ 3 — составное;
10 = 2 ∙ 5 — составное;
12 = 2 ∙ 2 ∙ 3 — составное;
Процедура разложения на простые множители
Напомню, что мы начали эту главу с задачи о том, как можно сократить дробь
Мы уже на полпути к ответу. Давайте разложим на множители числитель и знаменатель этой дроби и выясним, что из этого получится. Прежде всего рассмотрим числитель, то есть число 1092. Попытаемся найти какой-либо его делитель. Для этого будем брать все числа подряд и проверять, не подойдут ли они в качестве делителя. Начнем с двойки. Просто поделим наше число на 2:
В результате получилось целое число. Значит, двойка действительно является делителем и мы можем разложить наше число на множители в таком виде:
Возьмем второй сомножитель в этом выражении и проверим его на делимость на двойку:
Результатом снова оказалось целое число. Разложение на множители можно продолжить следующим образом:
Далее, опять — берем из полученного выражения последний сомножитель и выясняем, не кратен ли он двойке:
На этот раз мы не получили целого числа. Следовательно, на этот раз на роль очередного делителя двойка не подходит. Пробуем тройку:
Тройка подошла. Значит, мы можем записать так:
Проверяем тройку повторно:
Тройка больше не подходит. Берем четверку? — Нет, четверку проверять не нужно. Четверка — это составное число, в «состав» которого входят две двойки:
Мы уже знаем, что число 91 на двойку не делится. Следовательно на число 2∙2 оно не делится и подавно. По аналогичной причине, нам вообще не нужно проверять делимость на какие-либо составные числа. Пропускаем четверку и устраиваем проверку следующему простому числу, то есть пятерке:
Пятерка не подошла. Шестерку, как составное число, пропускаем. Следующий «кандидат» в делители — это семерка:
Семерка подходит. Разложение на множители принимает вид:
1092 = 2 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 7 ∙ 13.
Надо ли нам теперь проверять последний множитель (13) на делимость на 7? — Нет, не надо. Это не надо делать по той причине, что 13 меньше, чем 7∙7:
Разложение числа на простые множители
Простой множитель — это множитель, который представляет собой простое число.
Любое составное число можно представить в виде произведения простых чисел.
Пример. Представим в виде произведения простых множителей числа 4, 6 и 8:
Правые части полученных равенств называются разложением на простые множители.
Разложение на простые множители — это представление составного числа в виде произведения простых множителей.
Разложить составное число на простые множители — значит представить это число в виде произведения простых множителей.
Простые множители в разложении числа могут повторяться. Повторяющиеся простые множители можно записывать более компактно — в виде степени.
24 = 2 · 2 · 2 · 3 = 2 3 · 3.
Примечание. Простые множители обычно записывают в порядке их возрастания.
Как разложить число на простые множители
Последовательность действий при разложении числа на простые множители:
Пример. Разложите число 102 на простые множители.
Начинаем поиск наименьшего простого делителя числа 102. Для этого последовательно подбираем самое маленькое простое число из таблицы простых чисел, на которое 102 разделится без остатка. Берём число 2 и пробуем разделить на него 102, получаем:
Число 102 разделилось на 2 без остатка, поэтому 2 — первый найденный простой множитель. Так как делимое равно делителю, умноженному на частное, то можно написать:
Переходим к следующему шагу. Проверяем по таблице простых чисел, не является ли полученное частное простым числом. Число 51 составное. Начиная с числа 2, подбираем из таблицы простых чисел наименьший простой делитель числа 51. Число 51 не делится нацело на 2. Переходим к следующему числу из таблицы простых чисел (к числу 3) и пробуем разделить на него 51, получаем:
Число 51 разделилось на 3, поэтому 3 — второй найденный простой множитель. Теперь мы можем и число 51 представить в виде произведения. Этот процесс можно записать так:
102 = 2 · 51 = 2 · 3 · 17.
Проверяем по таблице простых чисел, не является ли полученное частное простым числом. Число 17 простое. Значит наименьшим простым числом, на которое делится 17, будет само это число:
Так как в частном у нас получилась единица, то разложение закончено. Таким образом, разложение числа 102 на простые множители имеет вид:
Ответ: 102 = 2 · 3 · 17.
В арифметике имеется ещё другая форма записи, облегчающая процесс разложения составных чисел. Она состоит в том, что весь процесс разложения записывают столбиком (в две колонки, разделённые вертикальной чертой). Слева от вертикальной черты, сверху вниз, записывают последовательно: данное составное число, затем получающиеся частные, а справа от черты — соответствующие наименьшие простые делители.
Пример. Разложить на простые множители число 120.
Пишем число 120 и справа от него проводим вертикальную черту:
Справа от черты записываем самый маленький простой делитель числа 120:
Выполняем деление и получившееся частное (60) записываем под данным числом:
Подбираем наименьший простой делитель для 60, записываем его справа от вертикальной черты под предыдущим делителем и выполняем деление. Продолжаем процесс до тех пор, пока в частном не получится единица:
В частном у нас получилась единица, значит разложение закончено. После разложения в столбик множители следует выписать в строчку:
Ответ: 120 = 2 3 · 3 · 5.
Составное число разлагается на простые множители единственным образом.
Это значит, что если, например, число 20 разложилось на две двойки и одну пятёрку, то оно и всегда будет так разлагаться независимо от того, начнём ли мы разложение с малых множителей или с больших. Принято начинать разложение с малых множителей, т. е. с двоек, троек и т. д.