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什么是质数?

一句话总结: 质数是大于 1 的整数,并且恰好有两个因数:1 和它本身。因数是指能整除另一个数、没有余数的整数。

为什么成立

质数是所有整数的“积木”。每个大于 1 的整数,要么本身是质数,要么可以由几个质数相乘得到,比如 12 = 2 × 2 × 3。大于 1 且不是质数的数叫作合数。认识质数后,约分、找公因数和发现数字规律都会更容易。在现实生活中,质数还被用来保护网上信息和银行资料的安全。

可以这样理解: 想象你有一些正方形小瓷砖,想把它们全部拼成一个整齐的长方形。如果有 12 块,你有很多种拼法:1 行 12 块、2 行每行 6 块,或者 3 行每行 4 块。但如果有 7 块,你只能拼成一长排 7 块(或者 7 行每行 1 块,其实就是同一个形状转了个方向)。像 7 这样只能拼成一长条的数,就是质数。 (不适用的情况:不过,这个瓷砖的比喻对数字 1 不适用:1 块瓷砖也只能拼成一排,但 1 不是质数,因为它只有一个因数(它本身),而不是两个。另外,遇到较大的数时,用瓷砖来画会很慢,直接用除法检验要快得多。)

例题详解

51 是质数吗?

  1. 检验 2:51 是奇数,所以 2 不是它的因数。
  2. 检验 3:把各位数字相加,5 + 1 = 6。因为 6 能被 3 整除,所以 51 也能被 3 整除。
  3. 用除法确认一下:51 ÷ 3 = 17,没有余数。
  4. 所以 51 = 3 × 17。它的因数有 1、3、17 和 51,超过了两个。

答案: 51 不是质数。它是合数,因为 51 = 3 × 17。

常见错误

  • 误以为 1 是质数:记住,质数必须恰好有两个不同的因数,而 1 只有一个因数。
  • 误以为所有奇数都是质数:用除法检验一下 9、15、21 和 51 这样的奇数,它们都有其他因数。
  • 误以为 2 是偶数所以不是质数:2 恰好有两个因数(1 和 2),所以它是质数,而且是唯一的偶质数。
  • 检验得太早就停下,比如把 91 当成质数:要继续用 7、11 这样的质数去检验,因为 91 = 7 × 13。

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下面哪个数是质数?

家长常见问题

孩子几年级学质数?

在英国,孩子在 5 年级开始接触质数,6 年级会更多地运用。在澳大利亚,质数是 6 年级的重点内容;在美国,孩子在 4 年级学习区分质数和合数。

为什么 1 不是质数?

质数必须恰好有两个不同的因数,而 1 只有一个因数:它本身。数学家把 1 排除在外,也是为了让每个整数分解成质数的方式只有一种。

在家怎样帮助孩子学习质数?

给孩子一把计数片或硬币,让他们试着拼长方形:如果只能拼成一长排,这个数就是质数。你们也可以一起给 1 到 100 的数字表涂色,划掉 2、3、5 和 7 的倍数,剩下的就是质数。

孩子需要背质数吗?

最好能熟记 20 以内的质数(2、3、5、7、11、13、17、19),很多孩子到 11 岁左右能记住 50 或 100 以内的质数。但比背诵更重要的,是学会用除法去检验一个数。