7.3 Primtall og primtallsfaktorisering
Primtall, sammensatte tall, SFF og MFF.
Primtal: Talenes byggesteinar
Tenk på LEGO. Med berre nokre grunnleggjande klossar kan du byggje nesten kva som helst. Primtala er matematikken sine LEGO-klossar — dei er dei grunnleggjande byggesteinane som alle andre tal er sette saman av.
Talet til dømes kan delast opp i . Du kan ikkje dela eller vidare — dei er «udelelige». Dei er primtal.
I dette kapitlet skal du lære:
- Kva eit primtal er og korleis du gjenkjenner dei
- Eratosthenes' sil — ein metode for å finna primtal
- Primtalsfaktorisering — å dela opp tal i primtalsfaktorar
- Korleis du finn største felles faktor (SFF) og minste felles multiplum (MFF)
Dei første primtala er:
Eit samansett tal er eit naturleg tal større enn som har fleire enn to faktorar (altså kan delast på noko anna enn og seg sjølv).
Døme:
- er eit primtal: faktorane er berre og
- er eit samansett tal: faktorane er
- er verken primtal eller samansett tal (spesialtilfelle)
- er det eineaste partals-primtalet
Merking: Det finst uendeleg mange primtal. Matematikarar har leitt etter dei i tusenvis av år!
Avgjerd om , og er primtal.
Vi treng berre å sjekka deling med primtal opp til .
- — nei
- — nei
- — nei
er eit primtal.
Sjekk :
, så vi sjekkar primtal opp til :
- — nei
- — ja!
, så er eit samansett tal.
Sjekk :
, så vi sjekkar opp til :
- — nei
- — nei
- — nei
- — nei
er eit primtal.
Huskeregel: Du treng berre å sjekka deling med primtal opp til kvadratrota av talet.
Finn feilen og skriv riktig primtalsfaktorisering.
Eratosthenes' sil
Den greske matematikaren Eratosthenes (276–194 f.Kr.) fann ein elegant metode for å finna alle primtal opp til eit gitt tal. Metoden kallast Eratosthenes' sil.
Slik fungerar det (for å finna alle primtal opp til 50):
1. Skriv opp alle tal frå 2 til 50
2. er primtal. Stryk alle multiplum av :
3. Neste tal som ikkje er strøken er . Stryk alle multiplum av :
4. Neste er . Stryk alle multiplum av :
5. Neste er . Stryk alle multiplum av :
6. Sidan , er vi ferdige!
Primtala opp til 50:
Det er 15 primtal mellom 1 og 50.
Bruk Eratosthenes' sil.
Finn alle primtal mellom 50 og 100 ved å bruka Eratosthenes' sil. Kor mange er det?
Ser du nokre mønster? Er det like mange primtal mellom 1–50 som mellom 50–100?
Aritmetikkens fundamentalteorem seier at kvart naturleg tal større enn kan skrivast som eit produkt av primtal på nøyaktig éin måte (bortsett frå rekkjefølgja).
Døme:
-
-
-
Metode (faktortre):
1. Del talet på det minste primtalet som går opp
2. Del kvotienten på det minste primtalet som går opp
3. Halda fram til du står igjen med
Døme med faktortre for :
Finn primtalsfaktoriseringa av og .
:
Minste felles multiplum (MFF) — også kalla LCM — er det minste talet som begge tala går opp i.
Metode med primtallsfaktorisering:
For å finne SFF: Vel den lågaste potensen av kvart felles primtal.
For å finne MFF: Vel den høgaste potensen av kvart primtal som førekjem.
Døme: Finn SFF og MFF av og .
-
-
SFF: Felles primtal med lågaste potens:
MFF: Alle primtal med høgaste potens:
Nyttig samanheng:
Finn SFF og MFF av og .
Steg 2: SFF (vel lågaste potens av felles primtal)
Felles primtal: og
Steg 3: MFF (vel høgaste potens av alle primtal)
Alle primtal:
Kontroll: ✓
Bruk primtallsfaktorisering til å finne SFF og MFF.
Finn SFF og MFF av og .
Finn SFF og MFF av og .
Finn SFF og MFF av , og .
Oppsummering
Primtal
- Eit primtal er berre deleleg med og seg sjølv
- er det minste (og einaste partal-) primtalet
- er verken primtal eller samansett tal
Primtallsfaktorisering
- Kvart tal kan skrivast som eit unikt produkt av primtal
- Bruk faktortre: del gjentatt på det minste primtalet som går opp
SFF og MFF
- SFF: Vel lågaste potens av felles primtal
- MFF: Vel høgaste potens av alle primtal
- Sjekk:
Bruk primtal til å løyse praktiske problem.
Du har 24 røde rosor og 36 kvite rosor. Du vil lage buketter som har like mange røde og like mange kvite rosor i kvar bukett, utan at nokon rosor blir til overs. Kva er det største antalet buketter du kan lage?
Buss A går kvar 12. minutt, og buss B går kvar 18. minutt. Begge bussane er ved holdeplassen klokka 08:00. Når er neste gong begge bussane er ved holdeplassen samtidig?
Utforsk primtal med programmering (valfritt).
Skriv ein algoritme (pseudokode eller Python) som sjekkar om eit tal er eit primtal. Hint: Du treng berre å sjekke deling opp til .
Bruk algoritmen til å finne alle primtal mellom 100 og 150.
Primtallstuillingar er primtalpar med avstand 2 (t.d. og ). Finn alle primtallstuillingar mellom 1 og 100.
Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.