這個計算機的功能
輸入任何一個正整數,這個工具就會立即列出它完整的因數(除數)清單、所有的因數對、因數總數、質因數分解,並告訴你它是不是質數。它等於是「24 的因數」「100 的因數」這類單一數字頁面的萬用版本——不必特地查某個數字,直接輸入任何數值,就能得到完整的拆解結果。
使用方式
在「數字」欄位中輸入一個正整數(1 以上),然後送出。小數會無條件捨去,負號則會被忽略,因此計算機處理的永遠是一個正整數。結果會以由小到大的順序顯示所有除數、配對好的因數對,以及以指數形式呈現的質因數分解。
公式說明
當 \(N\) 除以 \(d\) 的餘數為 0 時,\(d\) 就是 \(N\) 的因數。
$$d \mid N \iff N \bmod d = 0$$
為了有效率地找出每個因數,我們只需要測試到 \(N\) 的平方根:只要 \(d\) 能整除 \(N\),那麼 \(d\) 和 \(N/d\) 兩者都是因數。質因數分解採用試除法——先反覆除以 2,再依序除以各個奇數,直到剩下的數變成 1 或本身就是質數為止。
$$N = p_1^{e_1} \times p_2^{e_2} \times \cdots \times p_k^{e_k}$$
當一個數恰好只有兩個因數(1 與它自己)時,它就是質數。
實例演算:\(N = 36\)
從 1 測試到 6(也就是 36 的平方根),可以得到除數對 (1, 36)、(2, 18)、(3, 12)、(4, 9) 與 (6, 6)。完整的因數清單為 1、2、3、4、6、9、12、18、36,共 9 個因數。質因數分解為
$$36 = 2 \times 2 \times 3 \times 3 = 2^2 \times 3^2$$
由於 36 有 9 個因數,所以它不是質數。
常見問題
1 是質數嗎?不是。數字 1 只有一個因數(也就是它本身),所以它既不是質數也不是合數,而且沒有任何質因數。
什麼是因數對?因數對是指兩個相乘後等於原本數字的數,例如 36 的 (4, 9)。每一對都會把較小的數字寫在前面。
為什麼質因數分解要用指數?像 \(2^2 \times 3^2\) 這樣的指數寫法,其實就是 \(2 \times 2 \times 3 \times 3\) 的簡寫。這是表達重複質因數的標準且精簡的方式。