質因數分解計算機

將任何大於一的整數精確分解為質因數,並以精簡的指數形式表示。

求質因數
請輸入大於一的正整數。

關於質因數分解

質因數分解是將正整數表示為質數乘積的方式。質數恰有兩個正因數:一與它本身,因此質數是整數乘法中不可再分的基本組成。例如,360 可寫成 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 5,或更精簡的 2³ × 3² × 5。算術基本定理保證,每個大於一的整數,除了因數排列順序之外,都只有唯一的質因數分解。 本計算機使用試除法。首先除去所有因數二,並記錄成功整除的次數;接著依遞增順序測試奇數候選除數。當候選除數的平方大於剩餘數時,即可停止測試,因為任何合數餘項必定有一個不大於其平方根的因數。若最後剩餘數大於一,該數就是質數,並成為最後一個因數。 指數讓重複因數更容易閱讀。在 2³ 中,指數三表示三個二相乘。只出現一次的質數不顯示指數。結果中的相異質因數個數,是指有幾種不同的質數,而非計入重複次數後的質因數總數。因此,360 有三個相異質因數,若計入重數則共有六個質因數。 質因數分解可用於分數約分、求最大公因數與最小公倍數、辨識完全平方數或完全立方數,以及解決整除問題。求最大公因數時,比較分解結果,對每個共同質因數取較小的指數。求最小公倍數時,取所有出現的質數,並使用各自較大的指數。一個數是完全平方數,若且唯若其質因數分解中的所有指數都是偶數。 密碼學也利用乘法與因數分解的難度差異。將兩個大質數相乘很容易,但從乘積還原這兩個質數可能需要大量運算。本瀏覽器計算機適用於一般教學與實務整數,而非破解密碼金鑰等級的大數。非常大的質數輸入可能需要多次試除,不過明顯的小因數能迅速去除。 輸入範圍從二開始,因為一既不是質數也不是合數,其質數乘積為空積。零與負整數需要額外約定:零沒有質因數分解,而負整數可表示為 -1 乘以其絕對值的質因數分解。請輸入正整數,以取得算術與數論中使用的標準唯一形式。

質因數分解範例

重複的質因數以指數合併表示。

整數質因數分解說明
122² × 3二出現兩次,三出現一次。
842² × 3 × 7此數有三個相異質因數。
3602³ × 3² × 5指數涵蓋計入重複次數後的全部六個因數。
9797質數本身就是完整的質因數分解。

如何使用質因數分解計算機

  1. 輸入大於一的正整數。
  2. 選取「求質因數」,測試除數並統計重複因數。
  3. 查看精簡的乘積,其中指數表示質數重複出現的次數。
  4. 將因數用於整除、分數、最大公因數或最小公倍數計算。

質因數分解計算機常見問題

一是質數嗎?

不是。一只有一個正因數,不符合質數的定義。將一排除也能維持質因數分解的唯一性。

質數可以做質因數分解嗎?

它的質因數分解就是它本身,沒有更小的質因數可分解出來。

為什麼質因數分解是唯一的?

算術基本定理證明了每個大於一的整數都有唯一的質因數分解。因數順序可以改變,但質數與其指數不會改變。

質因數分解如何幫助求最大公因數?

先分解兩個數並找出共同質因數。對各共同質因數,採用兩個分解中較小的指數,再將這些冪相乘。

結果中的指數代表什麼?

它記錄同一質數作為因數出現的次數。例如,2³ 表示三個 2 相乘。