分别是2、3、5、7、11。质数又称素数。一个大于1的自然数,如果除了1和它自身外,不能被其他自然数整除,就称为质数;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。
质数有许多独特的性质,例如质数p的约数只会有两个,那就是1和p,且质数的个数是无限的,所有大于10的质数中,个位数都只有1,3,7,9,所以要区分质数或者认识质数是非常容易的,掌握基本规律即可。
在初等数学中有一个基本定理,任意一个大于1的自然数,要么本身就是质数,要么可以分解为几个质数之积,这种分解本身就是具有唯一性的。所以现如今多将质数用于密码学上,而其解密的过程,实际上就是一个寻找质数的过程。
古希腊数学家欧几里得于公元前300年前后证明有无限多个素数存在(欧几里得定理)。现时人们已发现多种验证素数的方法。其中试除法比较简单。
虽然人们仍未发现可以完全区别素数与合数的公式,但已建构了素数的分布模式(亦即素数在大数时的统计模式)。19世纪晚期得到证明的素数定理指出:一个任意自然数n为素数的概率反比于其数位(或n的对数)。
相关应用
质数被利用在密码学上,所谓的公钥就是将想要传递的信息在编码时加入质数,编码之后传送给收信人,任何人收到此信息后,若没有此收信人所拥有的密钥,则解密的过程中(实为寻找素数的过程),将会因为找质数的过程(分解质因数)过久,使即使取得信息也会无意义。
在汽车变速箱齿轮的设计上,相邻的两个大小齿轮齿数设计成质数,以增加两齿轮内两个相同的齿相遇啮合次数的最小公倍数,可增强耐用度减少故障。
在害虫的生物生长周期与***虫剂使用之间的关系上,***虫剂的质数次数的使用也得到了证明。实验表明,质数次数地使用***虫剂是最合理的:都是使用在害虫繁殖的高潮期,而且害虫很难产生抗药性。
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