要检验一个数是不是质数,为什么我们要检验它是否只能被这个数的平方根整除?
当前回答
为了检验一个数N是不是质数。 我们只需要检查N是否能被<=SQROOT(N)的数整除。这是因为,如果我们把N分解成任意两个因子比如X和Y。N = XY。 X和Y都不能小于SQROOT(N)因为XY < N X和Y都不能大于SQROOT(N)因为X*Y >n
因此,一个因子必须小于或等于SQROOT(N)(而另一个因子大于或等于SQROOT(N))。 因此,要检查N是否为质数,我们只需要检查那些<= SQROOT(N)的数字。
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设n是非素数。因此,它至少有两个大于1的整数因子。设f是n个这样的因子中最小的。设f >√n,则n/f是一个≤√n的整数,因此小于f,因此f不可能是n的最小因子。反证法;N的最小因子必须≤根号N。
假设n不是一个质数(大于1),那么有数字a和b满足
n = ab (1 < a <= b < n)
通过将a<=b的关系乘以a和b,我们得到:
a^2 <= ab
ab <= b^2
因此:(注意n=ab)
a^2 <= n <= b^2
因此:(注意a和b是正的)
a <= sqrt(n) <= b
因此,如果一个数(大于1)不是质数,并且我们测试到该数的平方根的可除性,我们将找到其中一个因数。
假设给定的整数N不是质数,
则N可分解为a和b两个因子,2 <= a, b < N使N = a*b。 显然,它们不能同时大于根号N。
让我们不失一般性地假设a更小。
现在,如果你找不到N的任何除数在[2,根号(N)]范围内,这意味着什么?
这意味着当N <=√(N)时,N在[2,a]中没有任何除数。
因此,a = 1且b = n,因此根据定义,n是素数。
...
如果您不满意,请继续阅读:
(a, b)可能有许多不同的组合。假设它们是:
(a1, b1), (a2, b2), (a3, b3), ....., (ak, bk)。在不失一般性的前提下,假设ai < bi, 1<= i <=k。
现在,为了证明N不是质数它足以证明ai都不能被进一步分解。我们还知道ai <=根号N,因此你需要检查根号N,这将涵盖所有ai。这样你就能得出N是不是质数。
...
假设m =根号n,那么m × m = n。如果n不是质数,那么n可以写成n = a × b,所以m × m = a × b。注意,m是实数,而n、a和b是自然数。
现在有三种情况:
A > m⇒b < m ⇒A = m, b = m A < m⇒b > m
在这三种情况下,min(a, b)≤m。因此,如果我们搜索到m,我们一定会找到n的至少一个因子,这足以证明n不是质数。
假设我们有一个数字“a”,它不是质数[非质数/合数的意思是-一个可以被除1或它本身以外的数字整除的数字。例如,6可以被2或3整除,也可以被1或6整除。
6 = 1 × 6或6 = 2 × 3
如果a不是质数那么它可以被另外两个数除我们设这两个数是b和c。这意味着
a = b * c。
现在如果b或c,它们中的任何一个大于a的平方根那么b和c的乘积就会大于a。
因此,“b”或“c”总是<=“a”的平方根来证明方程“a=b*c”。
由于上述原因,当我们测试一个数字是否是质数时,我们只检查到该数字的平方根。
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