12 枚棋子要摆成整齐的长方形,每行一样多,不能剩。能摆几行?每行又有几枚?把这些排法记下来,就是在找 12 的因数。
先把自然数分成奇数和偶数
把棋子每 2 枚分一组,没有剩下的,这个数就是偶数;最后剩 1 枚的,就是奇数。换成除法来说,能被 2 整除的自然数叫偶数,不能被 2 整除的自然数叫奇数。例如 8÷2=4,8 是偶数;9÷2=4……1,9 是奇数。0÷2=0,所以 0 也是偶数。
试一试:把 0、1、2、7、12、15 分类,再说说 2 是奇数还是偶数。
核对:偶数有 0、2、12;奇数有 1、7、15。2 是偶数,也是一会儿要认识的质数。“奇偶”看能不能被 2 整除,“质数、合数”看因数个数,分法不同。
用棋子摆出不同的长方形
下面研究因数与倍数时,只讨论非零自然数。列倍数时从乘 1 开始;旋转后相同的长方形,只算一种形状。
把一个数写成两个自然数相乘,就像用同样多的棋子摆长方形。12 可以写成 1×12、2×6、3×4,所以 12 有 1、2、3、4、6、12 六个因数,能摆出三种长方形。13 只能拆成 1 和 13 相乘;1 行 13 个和 13 行 1 个,转一下就是同一个长方形,所以只有一种排法。13 只有 1 和 13 两个因数,是质数。15=1×15=3×5,有四个因数,是合数。
因数成对出现:找到 2,就同时找到 6。因数的个数有限,因为因数不会超过这个数本身;倍数可以一个接一个乘下去,所以无限多。
每幅图都是12枚棋子;旋转后相同的长方形算同一种形状。行数和每行枚数就是一对因数。
1 只有一个因数,既不是质数也不是合数。2 是最小的质数,也是唯一的偶质数。
例子
例 1:找 18 的因数
从 1 开始成对找:
- 1×18;
- 2×9;
- 3×6。
4 不能整除 18;如果一对因数都至少是 5,乘积就至少为 25,超过 18。因此继续往后找到的因数,只会与前面的小因数配成已经记过的一对。所以 18 的因数是 1、2、3、6、9、18。
例 2:判断 17 是不是质数
试到 4 就够了,因为 4²=16<17,而 5²=25>17。如果 17 有一个大于 4 的因数,和它配对的因数就会小于 4。
检查 17 的因数:2、3 都不能整除 17;4 也不能,因为能被 4 整除就一定能被 2 整除。若两个因数都至少是 5,乘积至少为 25,已超过 17。因此不必再往后找,17 只有 1 和 17 两个因数,是质数。“不能整除”指商不是整数,不是说不能算成有限小数:17÷2=8.5。
例 3:6 为什么不是质数
6=1×6=2×3。除了 1 和 6,6 还有 2 和 3 两个因数,一共四个。质数要求“只有两个因数”,所以 6 是合数。
易错
- 把因数和倍数说反。用 3×4=12 固定:3、4 是 12 的因数,12 是 3 和 4 的倍数。
- 认为一个数的因数有无限个。因数成对且不超过它本身,个数有限;倍数才无限。
- 把 1 当质数。1 只有一个因数,既不是质数也不是合数。
- 认为偶数都是合数。2 是偶数,但只有 1 和 2 两个因数,是质数。
- 找因数漏掉成对的。从 1 开始一对一对找,写到两个因数相遇为止。
正方形那一对,算几次
36=6×6。写 36 的全部因数时,要写两个 6 吗?为什么有些数的因数个数是单数?
看解释
只写一个 6,因为列的是不同的因数。通常因数一大一小配成一对;平方数中有一对相等,只算一次,所以它的因数个数是单数。
练习
- 写出 24 的全部因数。
- 29 是质数还是合数?说明理由。
- 写出 7 的前 5 个倍数。
- 36 有多少个因数?
- 一个数恰好有 3 个因数,最小的这样的数是多少?再举一个。
- 判断:所有的偶数都是合数。
答案
- 1、2、3、4、6、8、12、24。
- 质数。5²=25<29<6²=36,试到 5 就够;29 不能被 2、3、5 整除。
- 7、14、21、28、35。
- 1、2、3、4、6、9、12、18、36,共 9 个。
- 最小是 4(1、2、4);9(1、3、9)也符合。这样的数是某个质数的平方。
- 错。2 是偶数,但只有 1 和 2 两个因数,是质数。