Что такое натуральное простое число и составное

Простые и составные числа, определения, примеры, таблица простых чисел, решето Эратосфена

В статье рассматриваются понятия простых и составных чисел. Даются определения таких чисел с примерами. Приводим доказательство того, что количество простых чисел неограниченно и произведем запись в таблицу простых чисел при помощи метода Эратосфена. Будут приведены доказательства того, является ли число простым или составным.

Простые и составные числа – определения и примеры

Простые и составные числа относят к целым положительным. Они обязательно должны быть больше единицы. Делители также подразделяют на простые и составные. Чтобы понимать понятие составных чисел, необходимо предварительно изучить понятия делителей и кратных.

Составными числами называют целые числа, которые больше единицы и имеют хотя бы три положительных делителя.

Единица не является ни простым ни составным числом. Она имеет только один положительный делитель, поэтому отличается от всех других положительных чисел. Все целые положительные числа называют натуральными, то есть используемые при счете.

Простые числа – это натуральные числа, имеющие только два положительных делителя.

Составное число – это натуральное число, имеющее более двух положительных делителей.

Натуральные числа, которые не являются простыми, называют составными.

Таблица простых чисел

Для того, чтобы было проще использовать простые числа, необходимо использовать таблицу:

Рассмотрим теорему, которая объясняет последнее утверждение.

Наименьший положительный и отличный от 1 делитель натурального числа, большего единицы, является простым числом.

Простых чисел бесконечно много.

Видно, что может быть найдено любое простое число среди любого количества заданных простых чисел. Отсюда следует, что простых чисел бесконечно много.

Решето Эратосфена

Данный способ неудобный и долгий. Таблицу составить можно, но придется потратить большое количество времени. Необходимо использовать признаки делимости, которые ускорят процесс нахождения делителей.

Перейдем к формулировке теоремы.

Данное число простое или составное?

Перед решением необходимо выяснять, является ли число простым или составным. Зачастую используются признаки делимости. Рассмотрим это на ниже приведенных примере.

Доказать что число 898989898989898989 является составным.

Ответ: 11723 является составным числом.

Источник

Математика. 5 класс

Конспект урока

Простые и составные числа

Перечень рассматриваемых вопросов:

— простые и составные числа;

Простым числом называют такое натуральное число, которое больше 1 и делится только на 1 и само на себя.

Составные числа – это непростые натуральные числа больше единицы

1. Никольский С. М. Математика. 5 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. ФГОС//С. М. Никольский, М. К. Потапов, Н. Н. Решетников и др. – М.: Просвещение, 2017. – 272 с.

1. Чулков П. В. Математика: тематические тесты. 5 кл.// П. В. Чулков, Е. Ф. Шершнёв, О. Ф. Зарапина. – М.: Просвещение, 2009. – 142 с.

2. Шарыгин И. Ф. Задачи на смекалку: 5-6 кл. // И. Ф. Шарыгин, А. В. Шевкин. – М.: Просвещение, 2014. – 95 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Посмотрите, на какие числа можно разделить 2 и 10.

Число 2 делится на 1 и 2.

Число 10 делится на 1, 2, 5 и 10.

По тому, на какие числа делятся натуральные числа, их можно классифицировать на простые и составные. Сегодня мы выясним, какими способами можно определить, является данное число простым или составным. Начнём с определения простых и составных чисел.

Простым числом называют такое натуральное число, которое больше 1 и делится только на 1 и само на себя.

Например, это числа 2, 3, 5 и т. д.

Составные числа – это непростые натуральные числа больше 1, Например, числа 4 и 15.

4 делится на 1, 2, 4.

15 делится на 1, 3, 5 и 15.

Важно знать, что 1 – это не простое и не составное число.

Простых и составных чисел очень много. Множество натуральных чисел состоит из простых чисел, составных чисел и единицы.

В ряду простых чисел существует самое первое число – это 2, но самого последнего нет.

Самое первое натуральное составное число – это 4, а самого последнего нет.

Так как простых чисел много, то для удобства составляют таблицу простых чисел. В качестве примера приведём её часть, где представлены все простые числа от 2 до 503.

Ответим с помощью неё на следующий вопрос.

Простым или составным является число 159?

Посмотрим в таблицу простых чисел, этого числа там нет, следовательно, 159 – составное число.

Выполним ещё одно задание.

Разложим составное число 234 на простые множители. Для этого воспользуемся признаками делимости на 2, 3.

39: 3 = 13 – простое число.

Следовательно, число 234 можно разложить на простые множители следующим образом:

Простые числа учёные пытались найти ещё в Древней Греции. Так, во II веке до н.э. Эратосфен составил алгоритм нахождения простых чисел до некоторого целого числа. Этот алгоритм назвали «решето Эратосфена». Суть заключается в том, что путём отсеивания составных чисел определяются простые. Опишем этот алгоритм нахождения простых чисел от 1 до 100.

Для начала запишем все числа от 1 до 100.

1 вычеркнем, т. к. это число не простое и не составное. Выделим 2 – это первое простое число – и далее вычеркнем все кратные ему числа до ста (4, 6, 8 и т. д., то есть каждое второе число). Далее отметим следующее простое число – это 3. Вычеркнем все кратные ему числа до ста (6, 9, 12 и т. д., то есть каждое третье число).

Повторяем все шаги пока возможно с остальными простыми числами. В результате получается искомая таблица простых чисел.

№ 1. Какую из цифр 2,3,1 нужно подставить в число 2_ вместо пропуска, чтобы получить простое число?

Решение. Для решения этой задачи достаточно посмотреть на таблицу простых чисел, из приведённых цифр подходит только 3, т.е. искомое простое число – 23.

№ 2. Подчеркните то число, которое делится одновременно на простые числа 5 и 7.

Варианты ответа: 35; 50; 21.

Решение. Найдём делители каждого из чисел:

К данному условию подходит только число 35, т.к. только оно имеет делитель и 5, и 7 одновременно.

Источник

Простые числа. Составные числа

Определение 1. Простое число − это натуральное число больше единицы, которое делится только на себя и на 1.

Другими словами число является простым, если имеет только два различных натуральных делителя.

Определение 2. Любое натуральное число, которое кроме самого себя и единицы имеет и других делителей, называется составным числом.

Другими словами натуральные числа, не являющиеся простыми числами, называются составными. Из определения 1 следует, что составное число имеет больше двух натуральных делителей. Число 1 не является ни простым, ни составным т.к. имеет только один делитель 1 и, кроме этого многие теоремы относительно простых чисел не имеют места для единицы.

Из определений 1 и 2 следует, что каждое целое положительное число больше 1 является либо простым, либо составным числом.

Ниже представлена программа для отображения простых чисел до 5000. Заполните ячейки, нажмите на кнопку «Создать» и подождите несколько секунд.

Таблица простых чисел

Теорема 1. Любое составное число всегда может быть представлено и притом единственным способом в виде произведения конечного числа простых чисел.

Если k₁ число простое, то k уже представлен в виде произведения простых чисел, в противном случае существует такое простое число p₂, что

Если k₂ число составное, то мы продолжаем процедуру до тех пор, пока k не будет представлено в виде произведения простых чисел:

Первая часть теоремы доказана. Покажем, далее, что разложение составного числа на простые множители единственно (естественно, порядок множителей в произведении может быть другим).

Допустим существует два разложения числа k:

Так как k=p₁p₂p₃. делится на простое число q₁, то по крайней мере один из множителей, например p₁ делится на q₁. Но p₁ простое число и делится только на 1 и на себя. Следовательно p₁=q₁ (т.к. q₁≠1)

Таким образом убеждаемся, что всякое простое число входящее множителем в первое разложение один или несколько раз, входит и во второе разложение минимум столько же раз и наоборот, всякое простое число, которое входит множителем во второе разложение один или несколько раз входит и в первое разложение минимум столько же раз. Следовательно любое простое число входит множителем в оба разложения одинаковое число раз и, таким образом, эти два разложения одинаковы.■

Разложение составного числа k можно записать в следующем виде

(3)

Разложение (3) называется каноническим разложением числа.

Теорема 2. Количество простых чисел бесконечно много.

Доказательство. Предположим, что существует конечное число простых чисел, и пусть наибольшее простое число равно p. Рассмотрим все числа больше p. По предположению утверждения эти числа должны быть составными и должны делится по крайней мере на один из простых чисел. Выберем число, являющиеся произведением всех этих простых чисел плюс 1:

Число z больше p так как 2p уже больше p. p не делится ни на одно из этих простых чисел, т.к. при делении на каждое из них дает остаток 1. Таким образом мы приходим к противоречию. Следовательно существует бесчисленное множество простых чисел.

Данная теорема является частным случаем более общей теоремы:

Теорема 3. Пусть задана арифметическая прогрессия

где d разность арифметической прогрессии, m первый член, и пусть d и m взаимно простые числа. Тогда арифметическая прогрессия (5) содержит бесконечное множество простых чисел.

Нетрудно заметить, что при m=1 и d=1 мы получим теорему 2.

Число и сумма всех делителей числа

Теорема 1 дает возможность определить, делится число m на n, если эти числа разложены на простые множители.

Если m делится на n, то n является кратным m:

Тогда любое простое число, входящее в n, должно входить и в m, поэтому в n не могут входить другие простые множители, которые не входят в m и притом эти простые множители в n входят не более число раз, чем в m.

Справедливо и обратное. Если каждый простой множитель числа n входит по крайней мере столько же раз в число m, то m делится на n.

Тогда все делители n числа m можно представить формулой

(6)

Каждая из чисел n вычисленная формулой (6) является делителем числа m.

Очевидно, при разных значениях i, j, k имеем разные делители числа m. Тогда число всех делителей m равно:

Мы доказали следующую теорему:

каноническое разложение числа m. Тогда число делителей числа m равно:

Составим все произведения вида , которые различны между собой и являются множеством всех делителей числа m. Найдем сумму этих делителей. Для этого запишем ряды чисел

Тогда для произведения вида берем по одному множителю из каждого горизонтального ряда. Используя правила умножения многочленов получим:

Заметим, что правая часть каждой строки является суммой членов геометрической прогрессии.

Следовательно сумма всех делителей числа m равна

(7)

Мы доказали следующую теорему:

каноническое разложение числа m. Тогда сумма всех делителей числа m равна выражению (7).

Источник

Простые числа и составные числа. Таблица простых чисел

Составное число — натуральное число, большее 1, не являющееся простым.

Каждое составное число является произведением двух или более простых чисел.

2 — простое число (делится на 2 и 1)

3 — простое число (делится на 3 и 1)

4 — составное число (делится на 4, 2 и 1)

5 — простое число (делится на 5 и 1)

6 — составное число (делится на 6, 3, 2 и 1)

7 — простое число (делится на 7 и 1)

8 — составное число (делится на 8, 4, 2 и 1)

9 — составное число (делится на 9, 3 и 1)

10 — составное число (делится на 10, 5, 2 и 1)

Таблица простых чисел от 2 до 1000

Таблица простых чисел от 1000 до 10000

1 Простое число // Математическая энциклопедия (в 5 томах). — М.: Советская Энциклопедия, 1977. — Т. 4.

Источник