1是质数吗(1为什么不是素数请说明理由)

1为什么不是质数?这个问题更精确的问法是:1为什么不能是质数?

一种解释是:质数是指在大于1的自然数中,除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数,所以根据定义,1不是质数。

1是质数吗-1

另一种解释是:因为质数有且仅有两个不同的因数,合数至少有3个不同的因数,而1只有一个因数,所以1既不是质数也不是合数。

网上搜一下,大部分是这两类回答。第一种解释回归了定义,第二种解释是根据定义直接推出的结论,好像都无懈可击。

但仔细看一下质数的定义,1明显是被人为排挤出去的。上面的解释并没有触及本质。

为什么一定要把1排除在质数这个大家庭外呢?我们为什么不能把质数的定义修改为:质数是指除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数?

如果按照这一定义,那1就是质数了。

事实是,历史上1确实曾被归入过质数的行列。可为什么最后又被踢出去了呢?

原因在于人们对质因数分解唯一性的追求,也就是我们说的算术基本定理。

算术基本定理:每个大于1的自然数均可写为质数的积,而且这些素因子按大小排列之后,写法是唯一的。

比如12.12=2×2×3.只有一种写法。

但如果1被归为质数的话,上面这个定理的唯一性就被破坏了。

同样是12.12可以写为1×2×2×3.也可以写为1×1×1×2×2×3.

因此,是数学家为了算术基本定理中的唯一性选择了“1不是质数”,这才是最根本的原因。

算术基本定理算是小学生能理解的一个重要的数学定理,也是《写给孩子的数学之美》在“第13章:证明之美”收录的12个定理之一。

等一等,定理都是需要证明的,这个“算术基本定理”不是显然的吗?

现实是,越是显然和基础的东西,很多人越不知道如何入手去解释。于是很多老师就会说:记住就行。

除了这个算术基本定理,还有个小学二三年级就在学的带余除法,表示为定理如下:

带余除法定理:设a是一个整数,d是一个正整数,那么存在唯一的q和r(0≤r

用白话解释就是:被除数除以除数,有唯一的商和余数。

这,难道不是更显然的事吗?怎么还要证明?

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