什么是整数关于整数的介绍,一个数的因数至少有几个?

正常数就是正的常数,常数中的正数常数 。


1、规定的数量与数字 。


2、一定的重复规律 。


3、一定之数或通常之数 。


4、一定的次序 。


5、数学名词 。


常数,数学名词,指规定的数量与数字,如圆的周长和直径的比π﹑铁的膨胀系数为0.000012等 。常数是具有一定含义的名称,用于代替数字或字符串,其值从不改变 。数学上常用大写的"C"来表示某一个常数 。而且,它一般都分类于超越数(比如π、Σ10^-j!)、无理数(比如e、φ)、不可计算数(比如√2、ΩU)、可计算数(比如δ、γ)这四种分类 。

什么是整数关于整数的介绍,一个数的因数至少有几个?

文章插图
一个数的因数至少有几个?
先明确定义:将 整数集 记为 Z,对于 任意 整数 a, b ∈ Z (b ≠ 0),如果存在 整数 c ∈ Z使得 a = bc,则称 b 整除 a,记为 b | a,并且称 b 是 a 的 因数(也叫做 约数 或 除数),a 是 b 的 倍数 。
于是,对于任何一个 整数 a ∈Z (a ≠ 0),显然有 a · 1 = a,(-a) · (-1) = a,我们称 ±a 和 ±1 为 a 的显然因数 。
故,在整数范围内考虑,一个非零整数 a(≠ ±1) 的因数至少有 4 个,即,a 的显然因数:a 、1、 -1 和 -a,而 ±1 只有两个因数 1 和 -1 。
进而,在 正整数范围 内考虑,一个正整数 a(≠ 1) 的因数至少有 2 个,即,a 和 1,而 1 时 只有 它自己 1个因数 。
那么,一个正整数的正因数具体有几个呢?
为了回答这个问题,我们需要引入素数的定义:对于 任意整数 p ∈Z (p ≠ 0, ±1),如果 p 除了显然因数外没有其它因数,则称 p 为 素数(也称 质数 或 不可约数),否则 称 p 为 合数(也称 可约数) 。
由于 整数集 Z 关于 0 是对称的,因此我们只需要研究清楚 正整数集 Z?,负整数集 Z? 就自然清楚了 。于是:以后 素数 和 合数 默认特指 大于 1 的 正整数 。
在《初等数论》中有一个非常重要的定理,称为 算术基本定理:对于任意 正整数 n ∈ Z?(a > 1) ,必然有,
n = p?p?...p?
其中 p?( i = 1, 2, ..., r) 皆为素数,并且在便考虑顺序的情况下,这个素因数分解式唯一 。例如:
【什么是整数关于整数的介绍,一个数的因数至少有几个?】108 = 2 · 2 · 3 · 3 · 3
显然,素因数 会有重复,于是我们将 上面的 素因数分解式改写为:
n = p??1p??2...p???,(p?< p? <... <p?) ⑴
称为 a 的 标准素因数分解式 。例如:
108 = 22 · 33
任意给定一个 正整数 n(> 1) ,n 的 正因数个数,记为 τ(n),称τ(n) 为 除数函数 。
考虑 n 的 标准素因数分解式 ⑴ ,可分为下面的组:
1, p?, p?2, ...,p??1(共 a? + 1 个)
1, p?, p?2, ...,p??2(共 a? + 1 个)
...
1, p?, p?2, ...,p???(共 a? + 1 个)
显然,n 的每个因数,就是从上面每组里任意选择一个数,然后将它们连乘的结果,所有肯能结果的个数是:
(a? + 1)(a? + 1)...(a? + 1)
这就是 τ(n),即,
τ(n) =(a? + 1)(a? + 1)...(a? + 1) = ∏???? a? + 1
例如:
τ(108)= (2 + 1) · (3 + 1) = 12
又引入定义:对于 任意正整数 n, m ∈ Z?,若 存在 正整数 a ∈ Z? 满足 a | n 并且 a | m 则称 a 是 n 和 m 的 公因数(也称 公约数),将 n 和 m 的所有 公因数 中 最大的那个 称为 最大公因数,记为 (n, m) 或 gcd(n,m) 。
如果 (n, m) = 1,则称 n 和 m 互素(或 互质) 。例如:
108 和 49 互素:49 = 72,(108, 49) = 1
108 和 9 不互素:9 = 32,(108, 9) = 9
进一步观察我发现性质: 当 n 和 m 互素,即,(n, m) = 1 时,有 τ(nm) = τ(n)τ(m) 。
例如:
108 · 49 = 22 · 33 · 72

τ(108 · 49) = (2 + 1)(3 + 1)(2 + 1) = 36
τ(49) = (2 + 1) = 3
τ(108 · 49) = 36 = 12 · 3 =τ(108) · τ(49)
而 当 (n, m) ≠ 1 时,上面的性质不成立,例如:
108 · 9 = 22 · 3?
τ(108 · 9) = (2 + 1)(5 + 1) = 18
τ(9) = (2 + 1) = 3
τ(108 · 9) = 18 ≠ 36 = 12 · 3 = τ(108) · τ(9)
定义:如果 数论函数 f 满足,
f(nm) = f(n)f(m),(n, m) = 1
则称 f 是积性函数 。
注:积性函数 是 最重要的 数论函数,在 Mobius 变换 中起到重要作用,以后有机会 给大家介绍 。
τ(n) 显然 就是 积性函数 。
顺便:在初等数论中,还定义了 除数和函数 σ(n),它的值为 正整数 n(>1) 的 所有正因数之和,根据上面的经验知下面的展开式的项,包含 n 的所有正因数:
(1 + p? + p?2 + ... + p??1)(1 + p? + p?2 + ... +p??2) ... (1 + p? + p?2 + ... +p???)
因此,
σ(n) = (1 + p? + p?2 + ... + p??1)(1 + p? + p?2 + ... +p??2) ... (1 + p? + p?2 + ... +p???)
= ((p??1?1- 1) / (p? - 1))((p??2?1- 1) / (p? - 1))...((p????1- 1) / (p? - 1))
=∏???? (p????1- 1) / (p? - 1)
如果是在 有理数域 Q 上考虑题主的问题呢?
对于 有理数集 Q 中任意 一个非零 的 数 x(≠0) 必然存在 x 的倒数x?1 = 1,因此 对于 任意 有理数 y ∈ Q,y ≠ 0,必然有:
y = yx?1· x
根据 上面 因数的 定义 非零的 x 是任何非零 y 的 因数 。
故,在有理数范围内考虑,一个非零有理数 x 的因数必然有 |Q{0}| = ?? 个 。
注: AB 是差集运算,即,从 集合 A 中 除去 集合 B 中包含的元素 。
对于 实数域 R 和 复数域 C 和 有理数域 Q 类似,于是有:
在实数 或 复数 范围内考虑,一个非零实数 x 或 非零复数 z 的因数必然有 |R{0}| = ?? 或|C{0}| = ?? 个 。
注: |A| 表示 集合A 中 的元素个数 。对于无限集合,我们用 ??, ??, ... 来区别表示它们的元素个数,其中 只有 ?? 是可列的 。
最后,考虑 一下 0 的因数 。
根据 因数定义,0 不是任何 数的因数,而又因为任何数 x乘以 0 都是 0,即,
0 = x · 0
所以,任何非零数 x 都是 0 的因子 。
故,分别在 整数、有理数、实数、复数 范围内,0 的因子数分别是|Z{0}| = ?? 、 |Q{0}| = ??、 |R{0}| = ?? 、|C{0}| = ?? 个 。

(由于本人水平有限,以上回答题主和大家仅供参考,另外,也欢迎各位老师批评指正 。)