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質因數分解計算機

在下面輸入一個整數,按「計算」就會把它拆成質數相乘,例如 360 = 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 5。結果會列出每一步除以哪個質數、商是多少,和課本的短除法一樣是從小的質數開始除,孩子可以一行一行對照自己的算式。如果輸入的數本身就是質數,計算機會直接告訴你。

計算機還會把重複出現的質數寫成次方,例如 360 = 2³ × 3² × 5。次方的寫法是國中一年級才會學的,在國小只要把它寫成連乘就好。質因數分解的意思和兩種手算方法,在質因數分解有完整說明。

先看重點

  • 你可以輸入 2 到 1000000 的整數,結果會列出每一步的除法。
  • 如果輸入的數是質數,會顯示它只能寫成 1 乘它自己。
  • 手算判斷是不是質數時,只要試到質數自己乘自己比原來的數大,就可以停下來。
  • 把答案乘回去要等於原來的數,而且每個數都是質數,才算做對。

質因數分解計算機

畫面一開始預設的數字是 360。你不用改數字,直接按「計算」按鈕,就能看到結果。等你把作業上的數字打進去,就能用這個計算機檢查自己拆因數拆得對不對。

計算結果怎麼看

我們用預設的 360 來舉例。第一行顯示答案是 360 = 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 5。第二行把它寫成次方的樣子,就是 2³ × 3² × 5。下面一行一行列出計算過程:360 ÷ 2 = 180、180 ÷ 2 = 90、90 ÷ 2 = 45、45 ÷ 3 = 15、15 ÷ 3 = 5、5 ÷ 5 = 1。

每一行用到的除數,就是一個質因數。質因數就是質數的因數。把這些質因數全部乘起來,就會得到原來的數。課本教的短除法,最後一層通常直接留下質數 5,不會再寫 5 ÷ 5 = 1。這兩種寫法得到的答案是一樣的。

沒有計算機時,怎麼判斷一個數是不是質數

判斷一個數是不是質數,要從 2 開始,依序用質數 2、3、5、7、11、13 去試除。只要有一個質數能整除,這個數就不是質數。那要試到什麼時候呢?當下一個要試的質數,自己乘自己已經比原來的數還大,就可以停了。如果前面都除不盡,這個數就是質數。

為什麼可以這樣停呢?因為如果一個數能拆成兩個數相乘,其中比較小的那個因數,一定不會超過這個界線。所以試到界線還拆不開,就不可能再拆開了。

例 197 是質數嗎?

  1. 97 是單數,不能被 2 整除;9 + 7 = 16 不是 3 的倍數;個位是 7,不能被 5 整除
  2. 我們試試看能不能被 7 整除。算一算 97 ÷ 7 = 13 餘 6,因為有餘數,所以不能整除。
  3. 下一個質數是 11。我們算一下 11 × 11 = 121。因為 121 比 97 還大,代表我們不需要再往下算了,可以停了。
  4. 我們試過了,2、3、5、7 都不能整除 97。既然找不到能整除它的數,97 就是質數。

答:97 是質數

例 2221 是質數嗎?

  1. 221 是單數;2 + 2 + 1 = 5 不是 3 的倍數;個位是 1,不能被 5 整除
  2. 我們來試試看能不能被 7 和 11 整除。221 ÷ 7 = 31 餘 4,221 ÷ 11 = 20 餘 1,因為有餘數,所以都不能整除。
  3. 接著我們試試 13。221 ÷ 13 = 17,剛好除得盡,可以整除。
  4. 所以 221 = 13 × 17。因為 221 能被 13 和 17 相乘得到,所以它不是質數。

答:221 = 13 × 17,不是質數

常被查詢的數字對照表

有些數字長得很特別,不容易一眼看出該怎麼拆開。前面幾個例子只用到 20 以內的質數,這是國小會學的範圍;但 999 和 2024 用到了 37、23,這些數字超過 20,是上國中以後才會遇到的數。

數質因數分解次方寫法
917 × 137 × 13
9797 是質數97
18711 × 1711 × 17
22113 × 1713 × 17
32317 × 1917 × 19
10002 × 2 × 2 × 5 × 5 × 52³ × 5³
10017 × 11 × 137 × 11 × 13
10242 連乘 10 次2¹⁰
9993 × 3 × 3 × 373³ × 37
20242 × 2 × 2 × 11 × 232³ × 11 × 23

關於「次方」的寫法是國中的內容,如果你現在是國小生,寫作業時直接寫成連乘就可以了。

檢查答案的兩個重點

計算機給出來的答案一定是對的,但是孩子寫作業時最容易出錯的地方,計算機不會幫忙指出來,所以最好自己再檢查一遍。

  • 把拆出來的數全部乘回去,要剛好等於原來的數。例如 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 5 = 360。如果不小心少寫了一個 2,結果就會變成 180,那就錯囉。
  • 拆出來的每個數都必須是質數。雖然 360 = 4 × 9 × 10 乘起來也是 360,但 4、9、10 這些數還是可以再繼續拆小,所以不能算作質因數分解。

自己拆拆看:試做 5 題

「質因數和最簡分數」單元裡,常會遇到質因數分解的填空題,例如 36 = 2 × 2 × 3 × ?。也會考最大公因數、最小公倍數和約分。建議你先自己動腦想,再用上面的計算機來檢查。不用登入,做完題目後,系統會告訴你答對幾題。

準備好就開始,一共 5 題。

質因數分解之後可以做什麼

只要把兩個數都分解好,就能算出它們的最大公因數和最小公倍數。這是六年級最大公因數單元裡很重要的觀念。如果你只想快速知道兩三個數的最大公因數,用最大公因數計算機會比較快。計算結果還會附上每個數的質因數分解。

常見問題

質因數分解計算機可以算多大的數?

可以輸入 2 到 1000000 的整數。國小的題目通常只用到 20 以內的質數,所以數字都不會太大。

輸入質數會怎樣?

系統會顯示這個數是質數。質數只能寫成 1 乘它自己,例如 97。

計算機的次方寫法國小要會嗎?

不用。把重複的質數寫成次方,例如 2³ × 3² × 5,是國中一年級的標準分解式,國小寫成 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 5 就可以。

怎麼知道一個數是不是質數?

用 2、3、5、7 這些質數依序去除,試到某個質數自己乘自己比原來的數大為止。都除不盡就是質數,例如 97 試到 7 就可以確定是質數。

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