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合数

合数,指自然数中除了能被1和本身整除外,还能被其他数(0除外)整除的数。与之相对的是质数,而1既不属于质dao数也不属于合数。最小的合数是4。其中,完全数与相亲数是以它为基础的。[1]

概念

合数又名合成数,是满足以下任一条件的数。

合数1.jpg

条件的正整数

1、是两个大于1 的整数之乘积; 2、拥有至少三个因数(因子); 3、有至少一个素因子的非素数。 4、两个或两个以上素数的乘积,可以组成一个合数,并且只可以组成一个合数。反之,一个合数可以拆分为一组素数的乘积,并且只可以拆分为一组素数的乘积。 注:"0"“1”既不是质数也不是合数。

合数数列

顾名思义,由合数所组成的数列就叫做合数列[2]

合数列的经典题目

合数2.png

选择题

256 ,216 ,64 ,9 ,1 ,( )

A.1/14 B.1/12 C.1/11 D.1/10

答案1/12

解析:

4的4次

6的3次

8的2次

9的1次

10的0次

考虑到4、6、8、9、10都是合数

合数3.jpg

故下一空应选B.1/12(10后面的合数是12)

合数数列的定义

四川省三台县工商局王志成,无意中从网上发现“合数数列”这个术语。

立即给合数数列下了一个定义:在整数等差数列中,当首项,能够被公差或者公差分解出来的素因子整除时,除首项可以为素数外,其余项皆为合数。

在这种情况下,当首项是素数时,除首项外,其余的项为合数数列;当首项不是素数时,该数列就是合数数列。

合数

梅森合数分解十分困难,现代计算机常常用于检验计算机的性能。 

梅森合数分解已经取得一些微不足道的进展:

1、 p=4r+3,如果8r+7也是素数,则:(8r+7)|(2^P-1)。即(2p+1)|(2^P-1);

例如

合数4.png

23|(2^11-1);;11=4×2+3;

47|(2^23-1);;23=4×5+3;

167|(2^83-1);,,,.83=4×20+3;

… …

2、p=2^n×3^2+1,,则(6p+1)|(2^P-1),

例如:223|(2^37-1);;37=2×2×3×3+1;

439|(2^73-1);73=2×2×2×3×3+1;

3463|(2^577-1);;577=2×2×2×2×2×2×3×3+1;

合数5.jpg

3、p=2^n×3^m×5^s-1,则(8p+1)|(2^P-1);

.例如;233|(2^29-1);29=2×3×5-1;

1433|(2^179-1);179=2×2×3×3×5-1;

1913|(2^239-1);239=2×2×2×2×3×5-1

合数素数

概念

除了2之外,所有的偶数都是合数。反之,除了2之外,所有的素数都是奇数。但是奇数包括了合数和素数。合数根和素数根的概念就是用来区分任何一个大于9的奇数属于合数还是素数。任何一个奇数都可以表示为2n+1(n是非0的自然数)。我们将n命名为数根。当2n+1属于合数时,我们称之为合数根;反之,当2n+1是素数时,我们称之为素数根。

合数6.jpg

规律

任何一个奇数,如果它是合数,都可以分解成两个奇数的乘积。设2n+1是一个合数,将它分解成两个奇数2a+1和2b+1的积(其中a、b都属于非0的自然数),则有

2n+1=(2a+1)(2b+1)=4ab+2(a+b)+1=2(2ab+a+b)+1

可见,任何一个合数根都可以表示为"2ab+a+b",反之,不能表示为"2ab+a+b"的数根,就称为素数根。由此可以得到合数根表。判断一个大奇数属于合数还是素数,只需在合数根表中查找是否存在它的数根就知道了。

合数根表

合数7.jpg

表中第一行表示a的取值,第一列表示b的取值,其余表示2ab+a+b

2ab+a+b a=1 a=2 a=3 a=4 a=5 a=6 a=7 a=8 a=9 a=10 … a=n b=1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 … 1+3n b=2 7 12 17 22 27 32 37 42 47 52 … 2+5n b=3 10 17 24 31 38 45 52 59 66 73 … 3+7n b=4 13 22 31 40 49 58 67 76 85 94 … 4+9n b=5 16 27 38 49 60 71 82 93 104 115 … 5+11n b=6 19 32 45 58 71 84 97 110 123 136 … 6+13n b=7 22 37 52 67 82 97 112 127 142 157 … 7+15n b=8 25 42 59 76 93 110 127 144 161 178 … 8+17n b=9 28 47 66 85 104 123 142 161 180 199 … 9+19n b=10 31 52 73 94 115 136 157 178 199 220 … 10+21n …… … … … … … … … … … … … …… b=n 1+3n 2+5n 3+7n 4+9n 5+11n 6+13n 7+15n 8+17n 9+19n 10+21n … n^2+2n

意义

通过研究合数根表,对研究素数的规律会有深远的意义。

參考來源