為什麼2是質數?1不是質數?

2021-02-20 小學霸研究院

基本上,了解自然數後,先知道奇數和偶數,然後就是質數和合數。質數某種意義上說是自然數的骨架。當然,好像很多人知道「2是最小的質數」,「質數序列2,3,5,7,11....」,「質數的因數只有1和它本身」等等這些真命題。等一下,如果只有1和它本身,那1也是符合的呀。為什麼1不是質數呢?

一樣,任何領域我都認為基本定義是最最(多少個「最」都不過分)重要的。為什麼***是還是不是+++?最好是先問什麼是+++。

同時,還有基本定義是人定義的。定義這個定義就是有目的的。所以了解「什麼是」後,還包括「為什麼要這樣」。

關於質數,我可以用幾種方法去定義,只要定義清楚明白簡易就是可以的。比如說:

1,質數是那些有且只有兩個不同因數的自然數。

如果這樣定義,標題問題自然不存在了。這個定義簡潔,個人很喜歡。為什麼這樣定義?一會兒再說。

2,質數是因數只有1和它本身的自然數。

這時1在裡面。定義本身沒問題,但為什麼大家不用這個定義呢?和上一條後一問是一樣的。

3,質數是大於1且因數只有1和它本身的自然數。

這時是比較生硬的排除了1。

好了,定義大同小異,差別就在1上,其他是等價的。我們可以先循著共同部分去研究定理。在研究中,發現很多漂亮重要的結論(完全可以升級為定理)在表述時都要說「除了1」。

比如最好體現質數是自然數骨架的質因數分解唯一定理:任何合數都有唯一的質因數分解。如果1在,唯一性就倒塌了,你可以乘以任意次1分解都成立。

相類似的還有不少。所以,與其在眾多定理中申明N多次「除1外」,還不如在定義中一次性說「1不是」。

放入其他定理中,「1不是」也不影響。所以「1不是」讓整個系統同樣合諧完美,但簡潔的多。所以就排除了1。

至此,就懂得了定義的第二層,為什麼要這樣定義。

當然,還可以繼續玩味一下,回頭望望。質合數系統都是基於基本乘法的,自然數中的乘法,0,1特殊。一個全得0,一個相當於什麼也沒做。所以在質數中排除了這兩個特殊的數。是很正常的。

嗯,原來是這樣。就是這樣!

隨喜即樂

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