什么是合数什么是质数:快速判断方法
什么是合数什么是质数,质数指大于1的自然数里,只有1和它自身两个因数的数,合数指大于1的自然数里,除了1和它自身之外,还存在其他因数的数,判断时你先排除数字0和1,0、1既不属于质数也不属于合数,再依次试除小于它平方根的质数,能整除就是合数,不能整除就是质数,这套判断方式适合小学阶段自然数范围,不用于负数、小数、分数的判定。
质数的定义与识别要点
质数也叫素数,它的硬性门槛是必须大于1,因数只有两个。数字2是唯一的偶质数,其余所有偶数都能被2整除,所以大于2的偶数都不是质数。你在判断一个奇数是不是质数时,可以从小到大用2、3、5、7、11这类小质数去试除,只要有一个数可以整除目标数字,它就不是质数。比如数字13,试除2、3都无法整除,13的平方根大约3.6,试除到3就可以停止,直接判定为质数。
质数没有固定的计算公式,也不存在最大的质数,数学家欧几里得已经证明质数的数量有无穷多个。日常做题里高频出现的小质数有2、3、5、7、11、13、17、19、23,记住这一组,能大幅加快基础判断题的速度。
合数的定义与识别要点
合数同样要求大于1,因数总数至少是三个。4是最小的合数,它的因数包含1、2、4。大于2的偶数全部属于合数,末尾是0或者5、大于5的数字,都可以被5整除,这类数字大多是合数。试除法同样适用于合数判断,只要找到除1和自身以外任意一个因数,就可以确定它为合数,不需要把全部因数都找出来。
4、6、8、9、10、12、14、15都是基础合数,9是比较容易判断出错的例子,它是奇数,但可以被3整除,属于合数,很多人会误以为奇数都是质数。
质数和合数对比区分
| 类型 | 因数数量 | 基础特征 | 典型例子 |
|---|---|---|---|
| 质数 | 恰好2个 | 大于1,仅能被1和自己整除 | 2,7,11 |
| 合数 | 不少于3个 | 大于1,存在额外因数 | 4,9,12 |
| 非质非合 | 1个或没有 | 0、1,不参与质数合数划分 | 0,1 |
试除判断的停止边界很关键。
你不需要拿所有比目标数字小的数逐一试除,只需要试除到这个数的平方根位置。举个例子判断97,97的平方根约等于9.8,你只需要拿2、3、5、7试除,都不能整除,就能确定97是质数,不用继续试11、13这些更大的数字。如果超过平方根还没有找到因数,就不可能再存在成对的因数。
奇数、偶数的分类标准和质数、合数完全是两套体系,不能互相等同。偶数里只有2是质数,剩下偶数都是合数;奇数里面既有质数,也有合数,9、15、21就是奇数合数,这个混淆点是练习里最常见的错误。
这个分类体系只针对自然数。
负数、小数、分数不讨论质数和合数属性,哪怕一个小数可以拆成两个数字相乘,也不能归类为质数或者合数。比如2.5、-7,不在这套划分规则里面,不要强行套用试除方法。
分解质因数是质数合数的配套用法,把一个合数拆成若干质数相乘的形式,每一个乘数都是这个合数的质因数。比如18=2×3×3,2和3都是质数,也就是18的质因数,分解质因数只对合数操作,质数不能继续拆分。
