质数和素数分别是什么意思

古贝春2023-04-27  17

质数又称素数指在一个大于1的自然数中,除了1和此整数自身外,没法被其他自然数整除的数1和0既非素数也非合数

一个数如果除了1和它本身以外还能被别的因数整除,这样的数叫作合数

素数和质数是没有区别的。质数(又称素数),是指在大于1的自然数中,除了1和它本身外,不能被其他自然数整除(除0以外)的数称之为素数(质数)。比1大但不是素数的数称为合数,1和0既非素数也非合数。

质数的性质

质数的个数是无穷的。欧几里得的《几何原本》中有一个经典的证明。它使用了证明常用的方法:反证法。具体证明如下:假设质数只有有限的n个,从小到大依次排列为p1,p2,……,pn,设N=p1×p2×……×pn,那么, 是素数或者不是素数。

如果 为素数,则 要大于p1,p2,……,pn,所以它不在那些假设的素数集合中。

1、如果 为合数,因为任何一个合数都可以分解为几个素数的积;而N和N+1的最大公约数是1,所以不可能被p1,p2,……,pn整除,所以该合数分解得到的素因数肯定不在假设的素数集合中。因此无论该数是素数还是合数,都意味着在假设的有限个素数之外还存在着其他素数。所以原先的假设不成立。也就是说,素数有无穷多个。

2、其他数学家给出了一些不同的证明。欧拉利用黎曼函数证明了全部素数的倒数之和是发散的,恩斯特·库默的证明更为简洁,哈里·弗斯滕伯格则用拓扑学加以证明。

质数的应用

质数被利用在密码学上,所谓的公钥就是将想要传递的信息在编码时加入质数,编码之后传送给收信人,任何人收到此信息后,若没有此收信人所拥有的密钥,则解密的过程中(实为寻找素数的过程),将会因为找质数的过程(分解质因数)过久,使即使取得信息也会无意义。

在汽车变速箱齿轮的设计上,相邻的两个大小齿轮齿数设计成质数,以增加两齿轮内两个相同的齿相遇啮合次数的最小公倍数,可增强耐用度减少故障。

在害虫的生物生长周期与杀虫剂使用之间的关系上,杀虫剂的质数次数的使用也得到了证明。实验表明,质数次数地使用杀虫剂是最合理的:都是使用在害虫繁殖的高潮期,而且害虫很难产生抗药性。

以质数形式无规律变化的导弹和鱼雷可以使敌人不易拦截。

多数生物的生命周期也是质数(单位为年),这样可以最大程度地减少碰见天敌的机会。

素数又称为质数,一个大于1的自然数,除了1和它自身外,不能被其他自然数整除的数叫做质数。

质数具有许多独特的性质:

1、质数的约数只有两个,1和它本身。

2、任一大于1的自然数,要么本身是质数,要么可以分解为几个质数之积,且这种分解是唯一的。

3、质数的个数是无限的。

4、质数的个数公式 是不减函数。

5、若n为正整数,在n2 到 (n+1)2之间至少有一个质数。

6、若n为大于或等于2的正整数,在n到n! 之间至少有一个质数。

7、若质数p为不超过n( n≥4)的最大质数,则p>n/2 。

8、所有大于10的质数中,个位数只有1,3,7,9。

质数又称素数。一个大于1的自然数,如果除了1和它自身外,不能被其他自然数整除的数;否则称为合数。根据算术基本定理,每一个比1大的整数,要么本身是一个质数,要么可以写成一系列质数的乘积;而且如果不考虑这些质数在乘积中的顺序,那么写出来的形式是唯一的。

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