9是合数是什么意思,9与6的合数什么意思

首页 > 体育 > 作者:YD1662023-06-28 07:12:43

也许你会问,有一些合数的质因数中既包括2,也包括3,例如6 = 2 × 3,它们对应的项会怎么样?回答是:这些项在第一步操作,即乘以[1 - f(2)]时就已经消去了。在第二步操作,也就是乘以[1 - f(3)]的时候,是把第一步中剩下的那些质因数不包括2、但包括3的项消掉,例如f(3)和f(9)。总而言之,一个质因数包括3的合数必然会被消灭掉,可能在第一步,也可能在第二步。在哪一步消失不重要,真正重要的是没有漏网之鱼,因为最后一步是兜底的通*。

再下一步,我们再来问,对A [1 - f(2)] [1 - f(3)]再乘以[1 - f(5)],又会得到什么?根据同样的推理,答案就是在上面的基础上,再去掉所有那些包含质因数5的合数的项。也就是说:

9是合数是什么意思,9与6的合数什么意思(13)

我们把这种操作继续下去,对于越来越大的质数p,一再地把[1 - f(p)]乘到左边。那么右边剩下的项就越来越少,会依次地消失掉质因数7的项、质因数11的项、质因数13的项等等。

最后,当我们把这个操作进行无限多次,把所有的质因数包含某个质数的项都消掉,右边会剩下什么?

回答是只能剩下一项,就是f(1)

为什么呢?因为任何一个大于1的自然数,都或者是一个质数,或者可以表示成若干个质数的乘积,而且这种质因数分解是唯一的。这个命题有个超级高大上的名称,叫做算术基本定理(fundamental theorem of arithmetic)。当然,即使是对于小学高年级学生来说,算术基本定理的内容都是常识了。

因此,任何一个大于1的自然数对应的项f(n),都会在我们不断地把[1 - f(p)]乘到左边的某一次操作中消失。最后屹立不倒的就只剩下一项,f(1),因为任何一个质数都大于1,所以不能把f(1)消掉。让我们回顾一下,1既不是质数也不是合数!

现在请问,f(1)等于多少?看定义,f(n) = n-s,而1的任意指数的乘方都等于1,所以无论s取什么值,f(1)就等于1。

于是我们得到了一个惊人的结果:

9是合数是什么意思,9与6的合数什么意思(14)

把左边的这个连乘移到右边去,就变成了A等于它的倒数Πp [1- f(p)]-1。这个表达式是什么?正是我们前面简写的B。

因此,我们确实证明了A = B,也就是欧拉乘积公式:

9是合数是什么意思,9与6的合数什么意思(15)

同学们是不是很开心啊?

9是合数是什么意思,9与6的合数什么意思(16)

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