质数是什么意思( 二 )


7、对任一大于5的合数(威尔逊定理)
参考资料:质数-百度百科、合数-百度百科
质数什么意思?质数是指在大于1的自然数中,除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数 。
【质数是什么意思】质数又称素数,有无限个 。一个大于1的自然数,除了1和它本身外,不能被其他自然数(质数)整除,换句话说就是该数除了1和它本身以外不再有其他的因数;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 。最小的质数是2 。
目前为止,人们未找到一个公式可求出所有质数 。
质数的个数
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,N+1是素数或者不是素数 。
如果N+1为素数,则N+1要大于p1,p2,……,pn,所以它不在那些假设的素数集合中 。
如果N+1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N+1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 。
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,HillelFurstenberg则用拓扑学加以证明 。
质数的性质
质数具有许多独特的性质:
(1)质数p的约数只有两个:1和p 。
(2)初等数学基本定理: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π(n) 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 。