例10 有四個學生,他們的年齡恰好是一個比一個大1歲,而他們的年齡的乘積是5040,那么,他們的年齡各是多少?
解:我們先把5040分解質(zhì)因數(shù)
5040=24×32×5×7.
再把這些質(zhì)因數(shù)湊成四個連續(xù)自然數(shù)的乘積:
24×32×5×7=7×8×9×10.
所以,這四名學生的年齡分別是7歲、8歲、9歲和10歲.
利用合數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解式,不難求出該數(shù)的約數(shù)個數(shù)(包括1和它本身).為尋求一般方法,先看一個簡單的例子.
我們知道24的約數(shù)有8個:1,2,3,4,6,8,12,24.對于較大的數(shù),如果一個一個地去找它的約數(shù),將是很麻煩的事.
因為24=23×3,所以24的約數(shù)是23的約數(shù)(1,2,22,23)與3的約數(shù)(1,3)之間的兩兩乘積.
1×1,1×3,2×1,2×3,22×1,22×3,23×1,23×3.
這里有4×2=8個,即 (3+1)×(1+1)個,即對于24=23×3中的23,有(3+1)種選擇:1,2,22,23,對于3有(1+1)種選擇.因此共有(3+1)×(1+1)種選擇.
這個方法,可以運用到一般情形,例如,
144=24×32.
因此144的約數(shù)個數(shù)是(4+1)×(2+1)=15(個).
例11 在100至150之間,找出約數(shù)個數(shù)是8的所有整數(shù).
解:有8=7+1; 8=(3+1)×(1+1)兩種情況.
(1)27=128,符合要求,
37>150,所以不再有其他7次方的數(shù)符合要求.
。2)23=8,
8×13=104, 8×17=136,符合要求.
33=27;
只有27×5=135符合要求.
53=135,它乘以任何質(zhì)數(shù)都大于150,因此共有4個數(shù)合要求:128,104,135,136.
利用質(zhì)因數(shù)的分解可以求出若干個整數(shù)的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù).先把它們各自進行質(zhì)因數(shù)分解,例如
720=24×32×5,168=23×3×7.
那么每個公共質(zhì)因數(shù)的最低指數(shù)次方的乘積就是最大公約數(shù),上面兩個整數(shù)都含有質(zhì)因數(shù)2,較低指數(shù)次方是23,類似地都含有3,因此720與168的最大公約數(shù)是
23×3= 24.
在求最小公倍數(shù)時,很明顯每個質(zhì)因數(shù)的最高指數(shù)次方的乘積是最小公倍數(shù).請注意720中有5,而168中無5,可以認為較高指數(shù)次方是51=5.720與168的最小公倍數(shù)是
24×32×5×7=5040.
例12 兩個數(shù)的最小公倍數(shù)是180,最大公約數(shù)是30,已知其中一個數(shù)是90,另一個數(shù)是多少?
解:180=22×32×5,
30=2×3×5.
對同一質(zhì)因數(shù)來說,最小公倍數(shù)是在兩數(shù)中取次數(shù)較高的,而最大公約數(shù)是在兩數(shù)中取次數(shù)較低的,從22與2就知道,一數(shù)中含22,另一數(shù)中含2;從32與3就知道,一數(shù)中含32,另一數(shù)中含3,從一數(shù)是
90=2×32×5.
就知道另一數(shù)是
22×3×5=60.
還有一種解法:
另一數(shù)一定是最大公約數(shù)30的整數(shù)倍,也就是在下面這些數(shù)中去找
30, 60, 90, 120,….
這就需要逐一檢驗,與90的最小公倍數(shù)是否是180,最大公約數(shù)是否是30.現(xiàn)在碰巧第二個數(shù)60就是.逐一去檢驗,有時會較費力.
例13 有一種最簡真分數(shù),它們的分子與分母的乘積都是420.如果把所有這樣的分數(shù)從小到大排列,那么第三個分數(shù)是多少?
解:把420分解質(zhì)因數(shù)
420=2×2×3×5×7.
為了保證分子、分母不能約分(否則約分后,分子與分母的乘積不再是420了),相同質(zhì)因數(shù)(上面分解中的2),要么都在分子,要么都在分母,并且分子應(yīng)小于分母.分子從小到大排列是
1,3,4,5,7,12,15,20.
分子再大就要超過分母了,它們相應(yīng)的分數(shù)是
兩個整數(shù),如果它們的最大公約數(shù)是1.就稱這兩個數(shù)是互質(zhì)的.
例13實質(zhì)上是把420分解成兩個互質(zhì)的整數(shù).
利用質(zhì)因數(shù)分解,把一個整數(shù)分解成若干個整數(shù)的乘積,是非;居质呛苡杏玫姆椒ǎ倥e三個例題.