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合數

合數,指自然數中除了能被1和本身整除外,還能被其他數(0除外)整除的數。與之相對的是質數,而1既不屬於質dao數也不屬於合數。最小的合數是4。其中,完全數與相親數是以它為基礎的。[1]

概念

合數又名合成數,是滿足以下任一條件的數。

合數1.jpg

條件的正整數

1、是兩個大於1 的整數之乘積; 2、擁有至少三個因數(因子); 3、有至少一個素因子的非素數。 4、兩個或兩個以上素數的乘積,可以組成一個合數,並且只可以組成一個合數。反之,一個合數可以拆分為一組素數的乘積,並且只可以拆分為一組素數的乘積。 註:"0"「1」既不是質數也不是合數。

合數數列

顧名思義,由合數所組成的數列就叫做合數列[2]

合數列的經典題目

合數2.png

選擇題

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

考慮到4、6、8、9、10都是合數

合數3.jpg

故下一空應選B.1/12(10後面的合數是12)

合數數列的定義

四川省三台縣工商局王志成,無意中從網上發現「合數數列」這個術語。

立即給合數數列下了一個定義:在整數等差數列中,當首項,能夠被公差或者公差分解出來的素因子整除時,除首項可以為素數外,其餘項皆為合數。

在這種情況下,當首項是素數時,除首項外,其餘的項為合數數列;當首項不是素數時,該數列就是合數數列。

合數

梅森合數分解十分困難,現代計算機常常用於檢驗計算機的性能。 

梅森合數分解已經取得一些微不足道的進展:

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

例如

合數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,,則(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;

合數5.jpg

3、p=2^n×3^m×5^s-1,則(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

合數素數

概念

除了2之外,所有的偶數都是合數。反之,除了2之外,所有的素數都是奇數。但是奇數包括了合數和素數。合數根和素數根的概念就是用來區分任何一個大於9的奇數屬於合數還是素數。任何一個奇數都可以表示為2n+1(n是非0的自然數)。我們將n命名為數根。當2n+1屬於合數時,我們稱之為合數根;反之,當2n+1是素數時,我們稱之為素數根。

合數6.jpg

規律

任何一個奇數,如果它是合數,都可以分解成兩個奇數的乘積。設2n+1是一個合數,將它分解成兩個奇數2a+1和2b+1的積(其中a、b都屬於非0的自然數),則有

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

可見,任何一個合數根都可以表示為"2ab+a+b",反之,不能表示為"2ab+a+b"的數根,就稱為素數根。由此可以得到合數根表。判斷一個大奇數屬於合數還是素數,只需在合數根表中查找是否存在它的數根就知道了。

合數根表

合數7.jpg

表中第一行表示a的取值,第一列表示b的取值,其餘表示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

意義

通過研究合數根表,對研究素數的規律會有深遠的意義。

參考來源