什么是合数|认识质数和合数

什么是合数(认识质数和合数)
今天给大家讲一讲有关质数与合数的一些简单知识和小故事 。

什么是合数|认识质数和合数

什么是合数|认识质数和合数

概念质数:
质数(prime number)又称素数 , 在自然数中除了1和它本身以外不再有其他因数 , 如3,7,19,23等 。质数有无限个 。合数: (Composite number) , 是指在自然数中除了1和它本身之外还有别的因数 , 这样的数叫做合数 。如4 , 6 , 9 , 15 , 49等都是合数 。
皮耶德费马(Pierre de Fermat)是一个17世纪的法国律师 , 也是一位业余数学家 。之所以称业余 , 是由于皮耶德费马具有律师的全职工作 。根据法文实际发音并参考英文发音 , 他的姓氏也常译为“费尔玛”(注意“玛”字) 。费马最后定理在中国习惯称为费马大定理 , 西方数学界原名“最后”的意思是:其它猜想都证实了 , 这是最后一个 。著名的数学史学家贝尔(E. T. Bell)在20世纪初所撰写的著作中 , 称皮耶德费马为”业余数学家之王“ 。
贝尔深信 , 费马比皮耶德费马同时代的大多数专业数学家更有成就 。17世纪是杰出数学家活跃的世纪 , 而贝尔认为费马是17世纪数学家中最多产的明星历史故事:费马数2^(2^n)+1 被称为“17世纪最伟大的法国数学家百思特网”的费马 , 也研究过质数的性质 。他发现 , 设F(n)=2^(2^n)+1 , 则当n分别等于0、1、2、3、4时 , Fn分别给出3、5、17、257、65537 , 都是质数 , 由于F5太大(F5=4294967297) , 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 。这便是费马数 。但是 , 就是在F5上出了问题!费马死后67年 , 25岁的瑞士数学家欧拉证明:F5=4294967297=6416700417 , 它并非质数 , 而是一个合数!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 。目前由于平方开得较大 , 因而能够证明的也很少 。现在数学家们取得Fn的最大值为:n=14百思特网95 。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 。质数和费马开了个大玩笑!这又是一个合情推理失败的案例! 马林梅森(Marin Mersenne,1588.9.8–1648.9.1)是17世纪法国著名的数学家和修道士 , 也是当时欧洲科学界一位独特的中心人物 , 1588年9月8日生于曼恩省的瓦兹 , 1648年9月1日卒于巴黎 。他与大科学家伽利略、笛卡尔、费马、帕斯卡、罗伯瓦、迈多治等是密友梅森素数
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  , 当p是质数时 , 2^p-1是质数 。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 。p=2 , 3 , 5 , 7时 , 2^p-1都是素数 , 但p=11时 , 所得2047=2389却不是素数 。还剩下p=67、127、257三个百思特网梅森数 , 由于太大 , 长期没有人去验证 。梅森去世250年后 , 美国数学家科勒证明 , 2^67-1=193707721761838257287 , 是一个合数 。这是第九个梅森数 。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 。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 。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 。数学家虽然可以找到很大的质数 , 但质数的规律还是无法循通
经典试题质数、合数练习题
1. 下面的数中 , 哪些是合数 , 哪些是质数 。1、13、24、29、41、57、63、79、87 合数有: 质数有:2. 写出两个都是质数的连续自然数 。( )3. 写出两个既是奇数 , 又是合数的数 。( )4. 判断:(1)任何一个自然数 , 不是质数就是合数 。( ) (2)偶数都是合数 , 奇数都是质数 。( )
(3)7的倍数都是合数 。( )
(4)20以内最大的质数乘以10以内最大的奇数 , 积是171 。( )
(5)只有两个约数的数 , 一定是质数 。( )