每个合数都可以写成几个质数(也可称为素数)相乘的形式,这几个质数就都叫做这个合数的质因数。如果一个质数是某个数的因数,那么就说这个质数是这个数的质因数。而这个因数一定是一个质数。质因数(素因数或质因子)在数论里是指能整除给定正整数的质数。两个没有共同质因子的正整数称为互质。因为1没有质因子,1与任何正整数(包括1本身)都是互质。正整数的因数分解可将正整数表示为一连串的质因子相乘,质因子如重复可以指数表示。根据算术基本定理,任何正整数皆有独一无二的质因子分解式。只有一个质因子的正整数为质数。
原理
把一个合数分解成若干个质因数的乘积的形式,即求质因数的过程叫做分解质因数。
分解质因数只针对合数。(分解质因数也称分解素因数)
方法
举个简单例子,12的分解因数可以有以下几种:12=2x2x3=4x3=1x12=2x6,其中1,2,3,4,6,12都可以说是12的因数,即相乘的几个数等于一个自然数,那么这几个数就是这个自然数的因数。2,3,4中,2和3是质数,就是质因数,4不是质数。那么什么是质数呢?就是不能再拆分为除了1和它本身之外的因数的数,如2,3,5,7,11,13,17,19,23,29等等,质数没有什么特定的规律,不存在最大的质数。
求一个数分解质因数,要从最小的质数除起,一直除到结果为质数为止。分解质因数的算式的叫短除法,和除法的性质差不多,还可以用来求多个个数的公因式:
如24
2┖24(是短除法的符号)
2┖12
2┖6
3——3是质数,结束
得出24=2×2×2×3=2^3×3(m^n=m的n次方)
再如105
3┖105
5┖35
7——7是质数,结束
得出105=3×5×7
证明,不存在最大的质数:
使用反证法:
假设存在最大的质数为N,则所有的质数序列为:N1,N2,N3……N
设M=(N1×N2×N3×N4×……N)+1,
可以证明M不能被任何质数整除,得出M是也是一个质数。
而M>N,与假设矛盾,故可证明不存在最大的质数。
因数分解
1975年,John M. Pollard提出了第二种因数分解的方法。该算法时间复杂度为O(
)。
每个合数都可以写成几个质数(也可称为素数)相乘的形式,这几个质数就都叫做这个合数的质因数。如果一个质数是某个数的因数,那么就说这个质数是这个数的质因数。
任何一个合数都可以写成几个质数相乘的形式。其中每个质数都是这个合数的因数,叫做这个合数的分解质因数。