第3讲质数与合数知识网络1.质数与合数(1)一个大于1的自然数,如果除了1和它本身,再不能被其他自然数整除,那么它就叫做质数(也叫做素数)。(2)一个大于1的自然数,如果除了1和它本身,还能被其他自然数整除,那么它就叫做合数。例如:4、6、8、10、12、14,⋯都是合数。在100以内有2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、37、41、47、53、59、61、67、71、73、79、83、89、97共25个质数。2.质因数与分解质因数(1)如果一个质数是某个数的约数,那么就是说这个质数是这个数的质因数。(2)把一个合数用质因数相乘的形式表示出来,叫做分解质因数。例如,把42分解质因数,即是42=2×3×7。其中2、3、7叫做42的质因数。又如,50=2×5×5,2、5都叫做50的质因数。重点·难点要注意以下几条:(1)1既不是质数,也不是合数。(2)关于质数1)质数有无限多个。2)最小的质数是2。3)在质数中只有2是偶数,其余的质数全是奇数。4)每个质数只有两个约数:1和它本身。(3)关于合数1)合数有无限多个。2)最小的合数是4。3)每个合数至少有三个约数:1、它本身、其他约数。例如,8的约数除1和8外,还有2、4,所以8是合数。学法指导(1)对比一下几种判别质数与合数的方法,可以看出例1方法的优越性。判别269,用2至268中所有的数试除,要除267个数;用2至268中的质数试除,要除41个数;而用本题的方法,只要除6个数。(2)将质数按照从小到大的顺序逐一去除一个数,来判断这个数是质数还是合数的方法,有弊病。如果一个数是质数,在我们试除的过程式中就永远找不到另一个质数是它的约数。那么,试除的数有什么范围呢?能不能使试除的数少一点呢?请同学们学习例1。(3)用例1的方法判断一个数是质数还是合数,有着它的优越性,它可以明确试除的质数范围,使试除的数的量进一步减少。[例1]判断269、437两个数是合数还是质数。思路剖析对于一个不太大的数N,要判断它是质数还是合数,可以先找出一个大于N且最接近N的平方数,再写出K以内的所有质数。如果这些质数都不能整除N,那么N是质数;如果这些质数中有一个能器N,那么N是合数。解答因为。17以内的质数有2、3、5、7、11、13。根据能被某些数整除的数的特征,个位数是9,所以269不能被2、5整除;2+6+9=17,所以269不能被3整除。经逐一判断或试除知,这6个质数都不能整除269,所以269是质数。因为437<=441。21以内的质数有2、3、5、7、11、13、17、19。容易判断437不能被2、3、5、7、11整除,用13、17、19试除437,得到437÷19=23,所以437是合数。[例2]判断数1111112111111是质数还是合数?思路剖析按照例1的方法判别这个13位数是质数还是合数,当然是很麻烦的事,能不能想出别的办法呢?根据合数的意义,如果一个数能够写成两个大于1的整数的乘积,那么这个数是合数。解答根据整数的意义,这个13位数可以写成:1111112111111=1111111000000+1111111=1111111×(1000000+1)=1111111×1000001由上式可知111111和1000001都能整除1111112111111所以1111112111111是合数。[例3]数a是质数,且a+10、a+14也都是质数,数a是多少?思路剖析任何自然数除以3的余数只有3种情况:余1、余2、余0(即能被3整除)。因为10除以3余1,14除以3余2。所以a不能是被3除余1的数,否则a+14能被3整除,就不是质数了。a也不能是被3除余2的数,否则a+10能被3整除,也不是质数。因此a只能是能被3整除的数,a本身又是质数,因此a只能是3。解答由上述分析可知数a只能是3。点津本题分析中有这样一条规律:如果两个数除以3的余数相加的和能被3整除,那么这两个数的和也能被3整除。[例4]三个质数的和是80,这三个质数的积最大是多少?思路剖析由于三个数的和是偶数,所以这三个数中必有一个是偶数,在质数中只有2是偶数,所以三个数中一定有2。另两个质数的和是78,要使乘积尽可能大,那么这两个质数的差值应尽可能小。显然,和是78的两个质数中,以41与37的差最小,即这两个数的积最大。解答三个质数的积是2×37×41=3034[例5]找出1~100这100个自然数中所有的质数。思路剖析要找出1~100这100个自然数中所有的质数,可以依次把这100个自然数的每一个数的约数...