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7、什麼是素數?數學家為什麼對它們感興趣?

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素數是這樣的整數,它除了能表示為它自己和1的乘積以外,不能表示為任何其它兩個整數的乘積。例如,15=3×5,所以15不是素數;又如,12=6×2=4×3,所以12也不是素數。另一方面,13除了等於13×1以外,不能表示為其它任何兩個整數的乘積,所以13是一個素數。

有的數,如果單憑印象去捉摸,是無法確定它到底是不是素數的。有些數則可以馬上說出它不是素數。一個數,不管它有多大,只要它的個位數是2、4、5、6、8或0,就不可能是素數。此外,一個數的各位數字之和要是可以被3整除的話,它也不可能是素數。但如果它的個位數是1、3、7或9,而且它的各位數字之和不能被3整除,那麼,它就可能是素數(但也可能不是素數)。沒有任何現成的公式可以告訴你一個數到底是不是素數。你只能試試看能不能將這個數表示為兩個比它小的數的乘積。

找素數的一種方法是從2開始用“是則留下,不是則去掉”的方法把所有的數列出來(一直列到你不想再往下列為止,比方說,一直列到10000)。第一個數是2,它是一個素數,所以應當把它留下來,然後繼續往下數,每隔一個數刪去一個數,這樣就能把所有能被2整除、因而不是素數的數都去掉。在留下的最小的數當中,排在2後面的是3,這是第二個素數,因此應該把它留下,然後從它開始往後數,每隔兩個數刪去一個,這樣就能把所有能被3整除的數全都去掉。下一個未去掉的數是5,然後往後每隔4個數刪去一個,以除去所有能被5整除的數。再下一個數是7,往後每隔6個數刪去一個;再下一個數是11,往後每隔10個數刪一個;再下一個是13,往後每隔12個數刪一個。……就這樣依法做下去。

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