Розкладання на прості множники ступеня числа. Як розкласти число на твір простих множників
Ця стаття дає відповіді питання про розкладанні числа на простирадлі множники. Розглянемо загальне уявлення про розкладання прикладами. Розберемо канонічну форму розкладання та її алгоритм. Буде розглянуто всі альтернативні способи за допомогою використання ознак ділимості та таблиці множення.
Що означає розкласти число на звичайні множники?
Розберемо поняття прості множники. Відомо, кожен простий множник – це просте число. У творі виду 2 · 7 · 7 · 23 маємо, що у нас 4 простих множника у вигляді 2, 7, 7, 23.
Розкладання на множники передбачає його подання у вигляді творів простих. Якщо потрібно розкласти число 30 , тоді отримаємо 2 , 3 , 5 . Запис набуде вигляду 30 = 2 · 3 · 5 . Ймовірно, що множники можуть повторюватися. Таке число як 144 має 144 = 2 · 2 · 2 · 2 · 3 · 3 .
Не всі числа схильні до розкладання. Числа, які більше 1 і є цілими, можна розкласти на множники. Прості числа при розкладі діляться лише з 1 і самого себе, тому неможливо уявити ці числа як твори.
При z , що відноситься до цілих чисел, представляється у вигляді твору а та b , де z ділиться на а та на b . Складові числа розкладають на прості множники за допомогою основної теореми арифметики. Якщо число більше 1, його розкладання на множники p 1 , p 2 , … , p n набуває вигляду a = p 1 , p 2 , … , p n . Розкладання передбачається у єдиному варіанті.
Канонічне розкладання числа на прості множники
При розкладанні множники можуть повторюватися. Їх запис виконується компактно за допомогою ступеня. Якщо при розкладанні числа а маємо множник p 1 який зустрічається s 1 раз і так далі p n - s n разів. Таким чином розкладання набуде вигляду a = p 1 s 1 · a = p 1 s 1 · p 2 s 2 · … · p n s n. Цей запис має назву канонічного розкладання числа на прості множники.
При розкладанні числа 609 840 отримаємо, що 609 840 = 2 · 2 · 2 · 2 · 3 · 3 · 5 · 7 · 11 · 11, його канонічний вигляд буде 609 840 = 2 4 · 3 2 · 5 · 7 · 11 2 . За допомогою канонічного розкладання можна знайти всі дільники числа та їх кількість.
Щоб правильно розкласти на множники необхідно мати уявлення про прості та складові числа. Сенс полягає в тому, щоб отримати послідовну кількість дільників виду p 1 , p 2 , … , p n чисел a , a 1 , a 2 , … , a n - 1, це дає можливість отримати a = p 1 · a 1, де a 1 = a: p 1 , a = p 1 · a 1 = p 1 · p 2 · a 2 , де a 2 = a 1: p 2 , … , a = p 1 · p 2 · … · p n · a n, де a n = a n - 1: p n. При отриманні a n = 1, то рівність a = p 1 · p 2 · … · p nотримаємо розкладання числа, що шукається, а на прості множники. Зауважимо, що p 1 ≤ p 2 ≤ p 3 ≤ … ≤ p n.
Для знаходження найменших спільних дільників потрібно використовувати таблицю простих чисел. Це виконується з прикладу знаходження найменшого простого дільника числа z . При взятті простих чисел 2, 3, 5, 11 і так далі, причому на них ділимо число z. Оскільки z не є простим числом, слід враховувати, що найменшим простим дільником більше z . Видно, що немає дільників z , тоді зрозуміло, що z є простим числом.
Приклад 1
Розглянемо з прикладу числа 87 . За його розподілі на 2 маємо, що 87: 2 = 43 із залишком рівним 1 . Звідси випливає, що 2 дільником не може бути, розподіл має проводитися націло. При розподілі на 3 отримаємо, що 87: 3 = 29 . Звідси висновок – 3 найменшим простим дільником числа 87 .
При розкладанні прості множники необхідно користуватися таблицею простих чисел, де a . При розкладанні 95 слід використовувати близько 10 простих чисел, а при 846 653 близько 1000 .
Розглянемо алгоритм розкладання на прості множники:
- знаходження найменшого множника при дільнику p 1 числа aза формулою a 1 = a: p 1 , коли a 1 = 1 , тоді а є простим числом і включено до розкладання на множники, коли не дорівнює 1 , тоді a = p 1 · a 1 і йдемо до пункту, що знаходиться нижче;
- знаходження простого дільника p 2 числа a 1 за допомогою послідовного перебору простих чисел, використовуючи a 2 = a 1: p 2 , коли a 2 = 1 , тоді розкладання набуде вигляду a = p 1 · p 2 , коли a 2 = 1 тоді а = p 1 · p 2 · a 2 , причому робимо перехід до наступного кроку;
- перебір простих чисел та знаходження простого дільника p 3числа a 2за формулою a 3 = a 2: p 3 коли a 3 = 1 , тоді отримаємо, що a = p 1 · p 2 · p 3 , коли не дорівнює 1, тоді a = p 1 · p 2 · p 3 · a 3 і робимо перехід до наступного кроку;
- проводиться перебування простого дільника p nчисла a n - 1за допомогою перебору простих чисел з p n - 1, а також a n = a n - 1: p n, де a n = 1 крок є завершальним, в результаті отримуємо, що a = p 1 · p 2 · … · p n .
Результат алгоритму записується як таблиці з розкладеними множниками з вертикальною рисою послідовно в стовпчик. Розглянемо малюнок, наведений нижче.
Отриманий алгоритм можна використовувати з розкладання чисел на прості множники.
Під час розкладання на прості множники слід дотримуватись основного алгоритму.
Приклад 2
Здійснити розкладання числа 78 на прості множники.
Рішення
Щоб знайти найменший простий дільник, необхідно перебрати всі прості числа, наявні в 78 . Тобто 78: 2 = 39. Поділ без залишку, це перший простий дільник, який позначимо як p 1 . Виходить, що a 1 = a: p 1 = 78: 2 = 39 . Прийшли до рівності виду a = p 1 · a 1 , де 78 = 2 · 39. Тоді a 1 = 39 тобто слід перейти до наступного кроку.
Зупинимося на знаходженні простого дільника p 2числа a 1 = 39. Слід перебрати прості числа, тобто 39: 2 = 19 (зуп. 1). Так як розподіл із залишком, що 2 не є дільником. При виборі числа 3 отримуємо, що 39: 3 = 13 . Отже, p 2 = 3 є найменшим простим дільником 39 за a 2 = a 1: p 2 = 39: 3 = 13 . Отримаємо рівність виду a = p 1 · p 2 · a 2у вигляді 78 = 2 · 3 · 13 . Маємо, що a 2 = 13 не дорівнює 1 тоді слід переходить далі.
Найменший простий дільник числа a 2 = 13 шукається з допомогою перебору чисел, починаючи з 3 . Отримаємо, що 13: 3 = 4 (зуп. 1). Звідси видно, що 13 не ділиться на 5, 7, 11, тому що 13: 5 = 2 (зуп. 3), 13: 7 = 1 (зуп. 6) і 13: 11 = 1 (зуп. 2). Видно, що 13 є простим числом. За формулою виглядає так: a 3 = a 2: p 3 = 13: 13 = 1 . Отримали, що a 3 = 1 що означає завершення алгоритму. Тепер множники записуються у вигляді 78 = 2 · 3 · 13 (a = p 1 · p 2 · p 3) .
Відповідь: 78 = 2 · 3 · 13 .
Приклад 3
Розкласти число 83006 на прості множники.
Рішення
Перший крок передбачає розкладання на прості множники p 1 = 2і a 1 = a: p 1 = 83006: 2 = 41503, де 83006 = 2 · 41503 .
Другий крок передбачає, що 2 , 3 і 5 не прості дільники для числа a 1 = 41503 , а 7 простий дільник, тому що 41503: 7 = 5929 . Отримуємо, що p 2 = 7 , a 2 = a 1: p 2 = 41503: 7 = 5929 . Очевидно, що 83006 = 2 · 7 · 5929 .
Знаходження найменшого простого дільника p 4 до a 3 = 847 дорівнює 7 . Видно, що a 4 = a 3: p 4 = 847: 7 = 121, тому 83006 = 2 · 7 · 7 · 7 · 121 .
Для знаходження простого дільника числа a 4 = 121 використовуємо число 11 тобто p 5 = 11 . Тоді отримаємо вираз виду a 5 = a 4: p 5 = 121: 11 = 11, і 83006 = 2 · 7 · 7 · 7 · 11 · 11 .
Для числа a 5 = 11число p 6 = 11є найменшим простим дільником. Звідси a 6 = a 5: p 6 = 11: 11 = 1. Тоді a 6 = 1. Це свідчить про завершення алгоритму. Множники запишуться у вигляді 83006 = 2 · 7 · 7 · 7 · 11 · 11 .
Канонічний запис відповіді набуде вигляду 83 006 = 2 · 7 3 · 11 2 .
Відповідь: 83 006 = 2 · 7 · 7 · 7 · 11 · 11 = 2 · 7 3 · 11 2 .
Приклад 4
Провести розкладання числа 897924289 на множники.
Рішення
Для знаходження першого простого множника зробити перебір простих чисел, починаючи з 2 . Кінець перебору посідає число 937 . Тоді p 1 = 937, a 1 = a: p 1 = 897 924 289: 937 = 958 297 та 897 924 289 = 937 · 958 297 .
Другий крок алгоритму полягає у переборі менших простих чисел. Тобто починаємо з числа 937 . Число 967 можна вважати простим, тому що воно є простим дільником числа a 1 = 958297 . Звідси отримуємо, що p 2 = 967 , то a 2 = a 1: p 1 = 958 297: 967 = 991 і 897924289 = 937 · 967 · 991 .
Третій крок свідчить, що 991 є простим числом, оскільки немає жодного простого дільника, який перевищує 991 . Приблизне значення підкореного виразу має вигляд 991< 40 2 . Иначе запишем как 991 < 40 2 . Звідси видно, що p 3 = 991 та a 3 = a 2: p 3 = 991: 991 = 1 . Отримаємо, що розкладання числа 897924289 на прості множники виходить як 897924289 = 937 · 967 · 991 .
Відповідь: 897924289 = 937 · 967 · 991 .
Використання ознак ділимості для розкладання на прості множники
Щоб розкласти число на прості множники, потрібно дотримуватись алгоритму. Коли є невеликі числа, допускається використання таблиці множення та ознак подільності. Це розглянемо на прикладах.
Приклад 5
Якщо необхідно розкласти на множники 10 , то таблиці видно: 2 · 5 = 10 . Числа 2 і 5 є простими, тому вони є простими множниками для числа 10 .
Приклад 6
Якщо необхідно розкласти число 48 , то таблиці видно: 48 = 6 · 8 . Але 6 і 8 – це прості множники, оскільки їх можна розкласти як 6 = 2 · 3 і 8 = 2 · 4 . Тоді повне розкладання звідси виходить як 48 = 6 · 8 = 2 · 3 · 2 · 4 . Канонічний запис набуде вигляду 48 = 2 4 · 3 .
Приклад 7
При розкладанні числа 3400 можна скористатися ознаками подільності. У разі актуальні ознаки подільності на 10 і 100 . Звідси отримуємо, що 3400 = 34 · 100, де 100 можна розділити на 10, тобто записати у вигляді 100 = 10 · 10, а значить, що 3400 = 34 · 10 · 10. Грунтуючись на ознакі подільності отримуємо, що 3400 = 34 · 10 · 10 = 2 · 17 · 2 · 5 · 2 · 5 . Усі множники прості. Канонічне розкладання набуває вигляду 3400 = 2 3 · 5 2 · 17.
Коли ми знаходимо прості множники, необхідно використовувати ознаки поділення та таблицю множення. Якщо уявити число 75 як твори множників, необхідно враховувати правило ділимості на 5 . Отримаємо, що 75 = 5 · 15, причому 15 = 3 · 5. Тобто розкладання приклад вид твору 75 = 5 · 3 · 5 .
Якщо ви помітили помилку в тексті, будь ласка, виділіть її та натисніть Ctrl+Enter
Що означає розкласти на звичайні множники? Як це зробити? Що можна дізнатися щодо розкладання числа на прості множники? Відповіді ці питання ілюструються конкретними прикладами.
Визначення:
Простим називають число, яке має рівно два різні дільники.
Складовим називають число, яке має понад два дільники.
Розкласти натуральне числона множники - значить уявити його у вигляді добутку натуральних чисел.
Розкласти натуральне число на прості множники - значить уявити його у вигляді добутку простих чисел.
Зауваження:
- У розкладанні простого числа один із множників дорівнює одиниці, а інший - самому цьому числу.
- Говорити про розкладання одиниці на множники немає сенсу.
- Складове число можна розкласти на множники, кожен із яких відмінний від 1.
Розкладемо число 150 на множники. Наприклад, 150 – це 15 помножити на 10. 15 – це складове число. Його можна розкласти на прості множники 5 та 3. 10 – це складове число. Його можна розкласти на прості множники 5 та 2. Записавши замість 15 та 10 їх розкладання на прості множники, ми отримали розкладання числа 150. |
|
Число 150 можна по-іншому розкласти на множники. Наприклад, 150 - це добуток чисел 5 та 30. 5 – число просте. 30 - це складова. Його можна подати як добуток 10 і 3. 10 – число складове. Його можна розкласти на прості множники 5 та 2. Ми отримали розкладання числа 150 на прості множники в інший спосіб. |
|
Зауважимо, що перше та друге розкладання однакові. Вони відрізняються лише порядком проходження множників. Прийнято записувати множники у порядку зростання. |
|
Будь-яке складове число можна розкласти на звичайні множники єдиним чином з точністю до порядку множників. |
При розкладанні великих чисел на прості множники використовують запис у стовпчик:
Найменше просте число, яке ділиться 216 - це 2. Розділимо 216 на 2. Отримаємо 108. |
|
Отримане число 108 поділяється на 2. Виконаємо поділ. Отримаємо в результаті 54. |
|
Відповідно до ознаки ділимості на 2 число 54 ділиться на 2. Виконавши поділ, отримаємо 27. |
|
Число 27 закінчується на непарну цифру 7 . Воно Чи не ділиться на 2. Наступне просте число - це 3. Розділимо 27 на 3. Отримаємо 9. Найменше просте Число, на яке ділиться 9 - це 3. Три - саме є простим числом, воно ділиться на себе і на одиницю. Розділимо 3 на себе. У результаті ми отримали 1. |
|
- Число ділиться лише ті прості числа, які входять до його розкладання.
- Число ділиться лише ті складові числа, розкладання яких у прості множники повністю у ньому міститься.
Розглянемо приклади:
4900 ділиться на прості числа 2, 5 і 7. (Вони входять у розкладання числа 4900), але не ділиться, наприклад, на 13. |
|
11550 75. Це так, тому що розкладання числа 75 повністю міститься в розкладанні числа 11550. В результаті розподілу буде добуток множників 2, 7 і 11. 11550 не ділиться на 4, тому що в розкладанні чотирьох є зайва двійка. |
Знайти приватне від розподілу числа a на число b, якщо ці числа розкладаються на прості множники наступним чином a=2∙2∙2∙3∙3∙3∙5∙5∙19; b=2∙2∙3∙3∙5∙19
Розкладання числа b повністю міститься у розкладанні числа a. |
|
Результат поділу a на b - це добуток, що залишилися в розкладанні числа a трьох чисел. Отже, відповідь: 30. |
Список літератури
- Віленкін Н.Я., Жохов В.І., Чесноков А.С., Шварцбурд С.І. Математика 6. – К.: Мнемозіна, 2012.
- Мерзляк А.Г., Полонський В.В., Якір М.С. Математика 6 клас. – Гімназія. 2006.
- Депман І.Я., Віленкін Н.Я. За сторінками підручника з математики. - М: Просвітництво, 1989.
- Рурукін О.М., Чайковський І.В. Завдання з курсу математики 5-6 клас. - М: ЗШ МІФІ, 2011.
- Рурукін О.М., Сочілов С.В., Чайковський К.Г. Математика 5-6. Допомога для учнів 6-х класів заочної школи МІФІ. - М: ЗШ МІФІ, 2011.
- Шеврін Л.М., Гейн А.Г., Коряков І.О., Волков М.В. Математика: Підручник-співрозмовник для 5-6 класів середньої школи. - М: Просвітництво, Бібліотека вчителя математики, 1989.
- Інтернет-портал Matematika-na.ru().
- Інтернет-портал Math-portal.ru().
Домашнє завдання
- Віленкін Н.Я., Жохов В.І., Чесноков А.С., Шварцбурд С.І. Математика 6. – К.: Мнемозіна, 2012. № 127, № 129, № 141.
- Інші завдання: №133, №144.
Будь-яке складове число може бути представленим у вигляді твору простих множників. Наприклад,
48 = 2 · 2 · 2 · 2 · 3, 225 = 3 · 3 · 5 · 5, 1050 = 2 · 3 · 5 · 5 · 7 .
Для невеликих чиселце розкладання легко робиться на основітаблиці множення. Для великих чисел рекомендуємо скористатися наступним способом, який розглянемо на конкретному прикладі. Розкладемо на прості множники число 1463. Для цього скористаємось таблицею простих чисел:
2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43,
47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101,
103, 107, 109, 113, 127, 131, 137, 139, 149, 151,
157, 163, 167, 173, 179, 181, 191, 193, 197, 199.
Перебираємо числа по цій таблиці та зупиняємось на тому числі, яке є дільником даного числа. У нашому прикладі це 7. Ділимо 1463 на 7 і отримуємо 209. Тепер повторюємо процес перебору простих чисел для 209 і зупиняємось на числі 11, яке є його дільником (див. ). Ділимо 209 на 11 і отримуємо 19, яке відповідно до цієї таблиці є простим числом. Таким чином, маємо:
У цій статті Ви знайдете всю необхідну інформацію, що відповідає на запитання, як розкласти число на прості множники. Спочатку дано загальне уявлення про розклад числа на прості множники, наведено приклади розкладів. Далі показано канонічна форма розкладання числа на прості множники. Після цього дано алгоритм розкладання довільних чисел на прості множники та наведено приклади розкладання чисел з використанням цього алгоритму. Також розглянуті альтернативні способи, що дозволяють швидко розкладати цілі невеликі числа на прості множники з використанням ознак ділимості і таблиці множення.
Навігація на сторінці.
Що означає розкласти число на звичайні множники?
Спочатку розберемося з тим, що таке прості множники.
Зрозуміло, якщо в цьому словосполученні є слово «множники», то має місце добуток якихось чисел, а слово «прості», що уточнює, означає, що кожен множник є простим числом . Наприклад, у творі виду 2 · 7 · 7 · 23 присутні чотири простих множники: 2 , 7 , 7 і 23 .
А що означає розкласти число на прості множники?
Це означає, що це число потрібно представити у вигляді твору простих множників, причому значення цього твору має дорівнювати вихідному числу. Як приклад розглянемо добуток трьох простих чисел 2 , 3 і 5 воно дорівнює 30 , таким чином, розкладання числа 30 на прості множники має вигляд 2 · 3 · 5 . Зазвичай розкладання числа на прості множники записують як рівності, у прикладі воно буде таким: 30=2·3·5 . Окремо наголосимо, що прості множники у розкладанні можуть повторюватися. Це явно ілюструє наступний приклад: 144=2·2·2·2·3·3 . А ось уявлення виду 45 = 3 · 15 не є розкладанням на прості множники, так як число 15 - складове.
Виникає таке запитання: «А які взагалі числа можна розкласти на прості множники»?
У пошуках відповіді нього, наведемо такі міркування. Прості числа за визначенням знаходяться серед , великих одиниць. З огляду на цей факт і можна стверджувати, що добуток декількох простих множників є цілим позитивним числом, що перевищує одиницю. Тому розкладання на прості множники має місце лише для позитивних цілих чисел, які більші за 1 .
Але чи всі цілі числа, що перевищують одиницю, розкладаються на прості множники?
Зрозуміло, що прості цілі числа розкласти на прості множники неможливо. Це тим, що прості числа мають лише два позитивних дільника – одиницю і себе, тому вони можуть бути представлені як твори двох чи більшої кількості простих чисел. Якби ціле число z можна було б уявити у вигляді добутку простих чисел a і b , то поняття ділимості дозволило зробити висновок, що z ділиться і на a і на b , що неможливо в силу простоти числа z. Однак вважають, що будь-яке просте число є своїм розкладанням.
А як щодо складених чисел? Чи складні числа розкладаються на прості множники, і чи всі складові числа підлягають такому розкладанню? Ствердну відповідь на низку цих питань дає основна теорема арифметики. Основна теорема арифметики стверджує, що будь-яке ціле число a , яке більше 1 можна розкласти на добуток простих множників p 1 , p 2 , …, p n , при цьому розкладання має вигляд a = p 1 · p 2 · ... · p n , причому це розкладання єдине, якщо не враховувати порядок проходження множників
Канонічне розкладання числа на прості множники
У розкладанні числа прості множники можуть повторюватися. Прості множники, що повторюються, можна записати більш компактно, використовуючи . Нехай у розкладанні числа a простий множник p 1 зустрічається s 1 разів, простий множник p 2 - s 2 разів, і так далі, p n - s n разів. Тоді розкладання на прості множники числа можна записати як a = p 1 s 1 · p 2 s 2 · ... · p n s n. Така форма запису є так званим канонічне розкладання числа на прості множники.
Наведемо приклад канонічного розкладання числа на звичайні множники. Нехай нам відоме розкладання 609 840 = 2 · 2 · 2 · 2 · 3 · 3 · 5 · 7 · 11 · 11, його канонічна форма запису має вигляд 609 840 = 2 4 · 3 2 · 5 · 7 · 11 2.
Канонічне розкладання числа на прості множники дозволяє знайти всі дільники числа та число дільників числа.
Алгоритм розкладання числа на прості множники
Щоб успішно впоратися із завданням розкладання числа на прості множники, потрібно дуже добре володіти інформацією статті прості та складові числа.
Суть процесу розкладання цілого позитивного і перевищує одиницю числа a зрозуміла з підтвердження основний теореми арифметики. Сенс полягає у послідовному знаходженні найменших простих дільників p 1 , p 2 , …,p n чисел a, a 1 , a 2 , …, a n-1 , що дозволяє отримати ряд рівностей a = p 1 ·a 1 , де a 1 = a:p 1 , a=p 1 ·a 1 =p 1 ·p 2 ·a 2 , де a 2 =a 1:p 2 , …, a=p 1 ·p 2 ·...·p n ·a n , де a n = a n-1: p n. Коли виходить a n = 1, то рівність a = p 1 · p 2 · ... · p n дасть нам шукане розкладання числа a на прості множники. Тут слід зауважити, що p 1 ≤p 2 ≤p 3 ≤…≤p n.
Залишилося розібратися зі знаходженням найменших простих дільників на кожному кроці, і ми матимемо алгоритм розкладання числа на прості множники. Знаходити прості дільники нам допоможе таблиця простих чисел. Покажемо, як з її допомогою одержати найменший простий дільник числа z .
Послідовно беремо прості числа з таблиці простих чисел (2, 3, 5, 7, 11 і так далі) і ділимо на них дане число z. Перше просте число, на яке z розділиться націло, і буде найменшим простим дільником. Якщо число z просте, його найменшим простим дільником буде саме число z . Тут слід нагадати, що й z є простим числом, його найменший простий дільник вбирається у числа , де - з z . Таким чином, якщо серед простих чисел, що не перевершують , не знайшлося жодного дільника числа z , то можна робити висновок про те, що z - просте число (докладніше про це написано в розділі теорії під заголовком дане число просте або складове).
Наприклад покажемо, як визначити найменший простий дільник числа 87 . Беремо число 2 . Ділимо 87 на 2, отримуємо 87:2 = 43 (зуп. 1) (якщо необхідно, дивіться статтю). Тобто, при розподілі 87 на 2 виходить залишок 1 тому 2 - не є дільником числа 87 . Беремо наступне просте число із таблиці простих чисел, це число 3 . Ділимо 87 на 3, отримуємо 87:3 = 29. Таким чином, 87 ділиться на 3 націло, отже число 3 є найменшим простим дільником числа 87 .
Зауважимо, що в загальному випадку для розкладання на прості множники числа нам знадобиться таблиця простих чисел до числа, не меншого, ніж . До цієї таблиці нам доведеться звертатися на кожному кроці, тож її потрібно мати під рукою. Наприклад, для розкладання на прості множники числа 95 нам буде достатньо таблиці простих чисел до 10 (оскільки 10 більше, ніж ). А для розкладання числа 846653 вже буде потрібна таблиця простих чисел до 1000 (бо 1000 більше, ніж ).
Тепер ми маємо достатні відомості, щоб записати алгоритм розкладання числа на прості множники. Алгоритм розкладання числа a такий:
- Послідовно перебираючи числа з таблиці простих чисел, знаходимо найменший простий дільник p 1 числа a після чого обчислюємо a 1 =a:p 1 . Якщо a 1 =1 , то число a – просте, і саме є своїм розкладанням на прості множники. Якщо ж a 1 дорівнює 1 , то маємо a = p 1 · a 1 і переходимо до наступного кроку.
- Знаходимо найменший простий дільник p 2 числа a 1 для цього послідовно перебираємо числа з таблиці простих чисел, починаючи з p 1 після чого обчислюємо a 2 = a 1: p 2 . Якщо a 2 =1 , то розкладання числа a на прості множники має вигляд a = p 1 · p 2 . Якщо ж a 2 дорівнює 1 , то маємо a = p 1 · p 2 · a 2 і переходимо до наступного кроку.
- Перебираючи числа з таблиці простих чисел, починаючи з p 2 знаходимо найменший простий дільник p 3 числа a 2 після чого обчислюємо a 3 = a 2: p 3 . Якщо a 3 =1 , то розкладання числа a на прості множники має вигляд a = p 1 · p 2 · p 3 . Якщо ж a 3 дорівнює 1 , то маємо a = p 1 p 2 p 3 a 3 і переходимо до наступного кроку.
- Знаходимо найменший простий дільник p n числа a n-1 перебираючи прості числа, починаючи з p n-1 , а також a n = a n-1: p n , причому a n виходить одно 1 . Цей крок є останнім кроком алгоритму, тут отримуємо шукане розкладання числа a на прості множники: a = p 1 p 2 p p .
Всі результати, отримані на кожному кроці алгоритму розкладання числа на прості множники, для наочності представляють у вигляді наступної таблиці, в якій ліворуч від вертикальної риси записують послідовно в стовпчик числа a, a 1, a 2, …, a n, а праворуч від риси – відповідні найменші прості дільники p 1, p 2, …, p n.
Залишилося розглянути кілька прикладів застосування отриманого алгоритму для розкладання чисел на прості множники.
Приклади розкладання на прості множники
Зараз ми докладно розберемо приклади розкладання чисел на прості множники. При розкладанні будемо застосовувати алгоритм із попереднього пункту. Почнемо з простих випадків і поступово їх ускладнюватимемо, щоб зіткнутися з усіма можливими нюансами, що виникають при розкладанні чисел на прості множники.
приклад.
Розкладіть число 78 на прості множники.
Рішення.
Починаємо пошук першого найменшого простого дільника p 1 числа a = 78. Для цього починаємо послідовно перебирати прості числа із таблиці простих чисел. Беремо число 2 і ділимо на нього 78, отримуємо 78:2 = 39. Число 78 розділилося на 2 без залишку, тому p 1 =2 – перший знайдений простий дільник числа 78 . І тут a 1 =a:p 1 =78:2=39 . Так ми приходимо до рівності a = p 1 · a 1 має вигляд 78 = 2 · 39 . Вочевидь, що a 1 =39 відмінність від 1 , тому переходимо до другого кроку алгоритму.
Тепер шукаємо найменший простий дільник p 2 числа a 1 =39. Починаємо перебір чисел із таблиці простих чисел, починаючи з p 1 =2 . Ділимо 39 на 2, отримуємо 39:2 = 19 (зуп. 1). Так як 39 не ділиться націло на 2, то 2 не є його дільником. Тоді беремо наступне число з таблиці простих чисел (число 3) і ділимо на нього 39, отримуємо 39:3 = 13. Отже, p 2 =3 – найменший простий дільник числа 39, причому a 2 =a 1:p 2 =39:3=13 . Маємо рівність a = p 1 · p 2 · a 2 у вигляді 78 = 2 · 3 · 13 . Так як a 2 = 13 відмінно від 1, то переходимо до наступного кроку алгоритму.
Тут потрібно знайти найменший простий дільник числа a 2 =13 . У пошуках найменшого простого дільника p 3 числа 13 послідовно перебиратимемо числа з таблиці простих чисел, починаючи з p 2 =3 . Число 13 не ділиться на 3, так як 13:3 = 4 (зуп. 1), також 13 не ділиться на 5, 7 і на 11, так як 13:5 = 2 (зуп. 3), 13:7 = 1 (Зуп. 6) і 13:11 = 1 (Зуп. 2) . Наступним простим числом є 13 і на нього 13 ділиться без залишку, отже, найменший простий дільник p 3 числа 13 є саме число 13 і a 3 = a 2: p 3 = 13: 13 = 1 . Оскільки a 3 =1 , цей крок алгоритму є останнім, а шукане розкладання числа 78 на прості множники має вигляд 78=2·3·13 (a=p 1 ·p 2 ·p 3 ).
Відповідь:
78 = 2 · 3 · 13 .
приклад.
Подайте число 83 006 у вигляді добутку простих множників.
Рішення.
На першому кроці алгоритму розкладання числа на прості множники знаходимо p 1 = 2 і a 1 = a: p 1 = 83006:2 = 41503, звідки 83006 = 2 · 41503.
З другого краю кроці з'ясовуємо, що 2 , 3 і п'ять є простими дільниками числа a 1 =41 503 , а число 7 – є, оскільки 41 503:7=5 929 . Маємо p 2 = 7, a 2 = a 1: p 2 = 41503: 7 = 5929 . Таким чином, 83006 = 2 · 7 · 5929 .
Найменшим простим дільником числа a 2 = 5929 є число 7, так як 5929:7 = 847 . Таким чином, p 3 = 7, a 3 = a 2: p 3 = 5929: 7 = 847, звідки 83 006 = 2 · 7 · 7 · 847 .
Далі бачимо, що найменший простий дільник p 4 числа a 3 =847 дорівнює 7 . Тоді a 4 = a 3: p 4 = 847: 7 = 121, тому 83006 = 2 · 7 · 7 · 7 · 121 .
Тепер знаходимо найменший простий дільник числа a 4 = 121, ним є число p 5 = 11 (оскільки 121 ділиться на 11 і не ділиться на 7). Тоді a 5 = a 4: p 5 = 121: 11 = 11, і 83006 = 2 · 7 · 7 · 7 · 11 · 11 .
Нарешті, найменший простий дільник числа a 5 = 11 це число p 6 = 11 . Тоді a 6 = a 5: p 6 = 11: 11 = 1 . Оскільки a 6 =1 , цей крок алгоритму розкладання числа на прості множники є останнім, і шукане розкладання має вигляд 83 006=2·7·7·7·11·11 .
Отриманий результат можна записати як канонічне розкладання числа на прості множники 83006 = 2 · 7 3 · 11 2 .
Відповідь:
83 006 = 2 · 7 · 7 · 7 · 11 · 11 = 2 · 7 3 · 11 2 991 – просте число. Дійсно, воно не має жодного простого дільника, що не перевершує (можна грубо оцінити як , тому що очевидно, що 991<40 2
), то есть, наименьшим делителем числа 991
является оно само. Тогда p 3 =991
и a 3 =a 2:p 3 =991:991=1
. Следовательно, искомое разложение числа 897 924 289
на простые множители имеет вид 897 924 289=937·967·991
.
Відповідь:
897 924 289 = 937 · 967 · 991 .
Використання ознак ділимості для розкладання на прості множники
У найпростіших випадках розкласти число на прості множники можна використання алгоритму розкладання з першого пункту цієї статті. Якщо числа невеликі, то для їх розкладання на прості множники часто достатньо знати ознаки ділимості. Наведемо приклади для пояснення.
Наприклад, потрібно розкласти на прості множники число 10 . З таблиці множення знаємо, що 2·5=10 , а числа 2 і 5 очевидно прості, тому розкладання прості множники числа 10 має вигляд 10=2·5 .
Ще приклад. За допомогою таблиці множення розкладемо на прості множники число 48 . Ми знаємо, що шість вісім – сорок вісім, тобто, 48 = 6 · 8 . Однак, ні 6 ні 8 не є простими числами. Але ми знаємо, що двічі три – шість, і двічі чотири – вісім, тобто, 6 = 2 · 3 і 8 = 2 · 4 . Тоді 48 = 6 · 8 = 2 · 3 · 2 · 4 . Залишилося згадати, що двічі два – чотири, тоді отримаємо шукане розкладання на прості множники 48 = 2 · 3 · 2 · 2 · 2 . Запишемо це розкладання у канонічній формі: 48=2 4 ·3 .
А ось при розкладанні на прості множники числа 3400 можна скористатися ознаками ділимості. Ознаки ділимості на 10, 100 дозволяють стверджувати, що 3400 ділиться на 100 , при цьому 3400 = 34 · 100, а 100 ділиться на 10, при цьому 100 = 10 · 10, отже, 3400 = 34 · 10. А на підставі ознаки ділимості на 2 можна стверджувати, що кожен з множників 34, 10 і 10 ділиться на 2, отримуємо 3 400 = 34 · 10 · 10 = 2 · 17 · 2 · 5 · 2 · 5. Всі множники в отриманому розкладі є простими, тому це розкладання шукається. Залишилося лише переставити множники, щоб вони йшли в порядку зростання: 3400 = 2 · 2 · 2 · 5 · 5 · 17 . Запишемо також канонічне розкладання даного числа на прості множники: 3400 = 2 3 · 5 2 · 17 .
При розкладанні даного числа на прості множники можна використовувати по черзі та ознаки подільності та таблицю множення. Подаємо число 75 у вигляді добутку простих множників. Ознака ділимості на 5 дозволяє стверджувати, що 75 ділиться на 5 , при цьому отримуємо, що 75=5·15 . З таблиці множення знаємо, що 15=3·5 , тому, 75=5·3·5 . Це і шукане розкладання числа 75 на прості множники.
Список літератури.
- Віленкін Н.Я. та ін Математика. 6 клас: підручник для загальноосвітніх закладів.
- Виноградов І.М. Основи теорії чисел.
- Михелович Ш.Х. Теорія чисел.
- Куликов Л.Я. та ін. Збірник завдань з алгебри та теорії чисел: Навчальний посібник для студентів фіз.-мат. спеціальностей педагогічних інститутів
Можна уявити у вигляді добутку простих чисел.
приклад.Представимо у вигляді добутку простих множників числа 4, 6 та 8:
Праві частини одержаних рівностей називаються розкладанням на прості множники.
Це уявлення складового числа як твори простих множників.
Розкласти складову кількість на прості множники- означає уявити це число у вигляді добутку простих множників.
Прості множники у розкладанні числа можуть повторюватися. Прості множники, що повторюються, можна записувати більш компактно - у вигляді ступеня.
приклад.
24 = 2 · 2 · 2 · 3 = 2 3 · 3
Примітка.Прості множники зазвичай записують у порядку їх зростання.
Як розкласти число на прості множники
Послідовність дій під час розкладання числа на прості множники:
- Перевіряємо по таблиці простих чисел, чи це число простим.
- Якщо ні, то послідовно підбираємо найменше просте число з таблиці простих чисел, яке дане число ділиться без залишку, і виконуємо розподіл.
- Перевіряємо за таблицею простих чисел, чи є отримане приватне простим числом.
- Якщо ні, то послідовно підбираємо найменше просте число з таблиці простих чисел, яке отримане приватне ділиться націло, і виконуємо розподіл.
- Повторюємо пункти 3 і 4 доти, доки у приватному не вийде одиниця.
приклад.Розкладіть число 102 на прості множники.
Рішення:
Починаємо пошук найменшого простого дільника числа 102. Для цього послідовно підбираємо найменше просте число з таблиці простих чисел, на яке розділиться 102 без залишку. Беремо число 2 і пробуємо розділити на нього 102, отримуємо:
Число 102 розділилося на 2 без залишку, тому 2 - перший знайдений простий множник. Так як ділене дорівнює дільнику, помноженому на приватне, то можна написати:
Переходимо до наступного кроку. Перевіряємо за таблицею простих чисел, чи є отримане приватне простим числом. Число 51 складове. Починаючи з числа 2, підбираємо з таблиці простих чисел найменший простий дільник числа 51. Число 51 не ділиться націло на 2. Переходимо до наступного числа з таблиці простих чисел (до 3) і пробуємо розділити на нього 51, отримуємо:
Число 51 розділилося на 3, тому 3 другий знайдений простий множник. Тепер ми можемо і число 51 подати у вигляді твору. Цей процес можна записати так:
102 = 2 · 51 = 2 · 3 · 17
Перевіряємо по таблиці простих чисел, чи є отримане приватне простим числом. Число 17 просте. Значить найменшим простим числом, на яке ділиться 17, буде саме це число:
Так як у приватному у нас вийшла одиниця, то розкладання закінчено. Таким чином, розкладання числа 102 на прості множники має вигляд:
102 = 2 · 3 · 17
Відповідь: 102 = 2 · 3 · 17.
В арифметиці є ще інша форма запису, що полегшує процес розкладання складених чисел. Вона полягає в тому, що весь процес розкладання записують стовпчиком (у дві колонки, розділених вертикальною межею). Зліва від вертикальної риси, зверху вниз, записують послідовно: це складове число, потім приватні, а праворуч від риси - відповідні найменші прості дільники.
приклад.Розкласти на звичайні множники число 120.
Рішення:
Пишемо число 120 і праворуч від нього проводимо вертикальну межу:
Праворуч від риси записуємо найменший простий дільник числа 120:
Виконуємо поділ і приватний (60) записуємо під даним числом:
Підбираємо найменший простий дільник для 60, записуємо його праворуч від вертикальної межі під попереднім дільником і виконуємо розподіл. Продовжуємо процес доти, доки в приватному не вийде одиниця:
У приватному у нас вийшла одиниця, отже, розкладання закінчено. Після розкладання в стовпчик множники слід виписати в рядок:
120 = 2 3 · 3 · 5.
Відповідь: 120 = 2 3 · 3 · 5.
Складова кількість розкладається на прості множники єдиним чином.
Це означає, що якщо, наприклад, число 20 розклалося на дві двійки і одну п'ятірку, то воно і завжди так розкладатиметься незалежно від того, почнемо ми розкладання з малих множників або з великих. Прийнято починати розкладання з малих множників, тобто з двійок, трійок і т.д.
Нове на сайті | | | contact@сайт |
2018 − 2020 | сайт |