什么是质数,如何简单辨别,有哪些实际运⽤什么是质数,如何简单辨别,有哪些实际运⽤
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质数,⼜叫素数,是指⼀个⼤于1的⾃然数,且除了1和它本⾝外,不能被其他⾃然数整除的
数。换句话说,就是该数除了1和它本⾝以外,不再有其他的因数。
质数,有⽆限个。在⾃然数中,⽐1⼤,但不是质数的数,称为合数。1和0,既⾮质数也⾮合
数。
⼀、基本定理。
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,具有唯⼀性。
所以,现在多将质数⽤于密码学上,⽽其解密的过程,实际上就是⼀个寻质数的过程。
⼆、基本特点。
最⼩的质数是2,也是唯⼀的偶质数。后⾯的质数,依次为2,3,5,7,11,13,17......
质数有许多独特的性质,如质数n的约数只会有两个,那就是1和n。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。
三、判断技巧。
判断⼀个数是否为质数,要先看它是奇数还是偶数。如果是⼤于2的偶数,这个数肯定不是质
数,⽽是合数。如果是奇数,那就有可能是质数,可以⽤试除法来判断⼀个⾃然数是不是质数。
如判断179是不是质数,可以按从⼩到⼤的顺序⽤2、3、5、7、11……等质数去试除。⼀般情
况下,⽤20以内的2、3、5、7、11、13、17、19这8个质数去除即可。对179试除过程如下:
179÷2=59……2;179÷3=66……1;179÷5=35……4;179÷7=25……4;179÷11=16……3;
179÷13=13……10;179÷17=10……9。
当179÷17所得到的不完全商10⽐除数17⼩时,就不需要继续再试除,⽽断定179是质数。这是
因为2、3、5、7、11、13、17都不是179的质因数,因此,179不会再有⽐17⼤的质因数,或
者说179不可能被⼩于10的数整除,所以,179必是质数⽆疑。
四、质数运⽤。
1.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(实为寻质数
的过程),将会因为分解质因数过久,⽽失去时效性。什么是自然数
2.在汽车变速箱齿轮的设计上,把相邻的两个⼤⼩齿轮的齿数设计成质数,以增加两个相同的齿
相遇啮合次数的最⼩公倍数,可增强耐⽤度减少故障。
3.以质数形式⽆规律变化的导弹和可以使敌⼈不易拦截。
4.多数⽣物的⽣命周期也是质数(单位为年),这样可以最⼤程度地减少碰见天敌的机会。
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