各位數學小偵探,大家好!

歡迎來到數字世界超級精彩的大冒險!今天,我們要一起揭開組成你認識的每個數字的秘密積木。我們會學習因數倍數質數合成數

了解這些概念,就像得到一把秘密鎖匙,能解開許多數學謎題。這會幫助你學習乘法、除法等等。不如,我們現在就開始吧!


第一部分:因數 — 數字的積木

什麼是因數?

想像一下,你有12塊曲奇餅,想把牠們排成相等的行。你可以怎樣排呢?

- 你可以排成1行,每行12塊曲奇餅。(1 x 12)
- 你可以排成2行,每行6塊曲奇餅。(2 x 6)
- 你可以排成3行,每行4塊曲奇餅。(3 x 4)

數字1、2、3、4、6和12就是12的因數!一個因數是一個整數,它能整除另一個數,沒有餘數。

你可以把因數想像成樂高積木。因數就是你用來建造一個更大數字的那些小積木!

如何找出一個數的所有因數

如果一開始覺得有點難,別擔心!這裡有一個簡單的循序漸進方法,可以找出一個數的所有因數。不如我們試試找18的因數。

第一步:從1開始。

永遠從1開始。1乘以數字本身,總是第一對因數。
例子:$$1 \times 18 = 18$$。所以,118都是因數。

第二步:試試2。

問問自己:「18可以被2整除,沒有餘數嗎?」可以!
例子:$$2 \times 9 = 18$$。所以,29都是因數。

第三步:試試3。

問問自己:「18可以被3整除,沒有餘數嗎?」可以!
例子:$$3 \times 6 = 18$$。所以,36都是因數。

第四步:繼續下去…試試4。

18可以被4整除嗎?不可以,會有餘數。所以,4不是因數。

第五步:試試5。

18可以被5整除嗎?不可以,會有餘數。所以,5不是因數。

第六步:當數字相遇或重複時就停止。

下一個要試的數字是6,但我們在第三步的清單中已經有它了!這就是我們停止的訊號。

第七步:列出所有因數。

現在,只需把我們找到的所有數字,從小到大列出來。
18的因數是:1、2、3、6、9、18

因數的重點小貼士

因數是能相乘得到某個數的數字。每一個大於1的整數,最少都有兩個因數:1和它自己。


第二部分:倍數 — 跳數數冠軍!

什麼是倍數?

一個倍數是一個數乘以任何一個整數(例如1、2、3、4等等)的結果。最簡單的方法就是想像成跳數數,或是你熟悉的乘數表!

例子:我們來找出4的倍數。
$$4 \times 1 = 4$$
$$4 \times 2 = 8$$
$$4 \times 3 = 12$$
$$4 \times 4 = 16$$

所以,4的頭幾個倍數是4、8、12、16,如此類推。

你知道嗎?

一個數有無限(無窮無盡)的倍數清單!你可以一直找下去,永遠都找不完呢。

倍數的重點小貼士

倍數是你透過跳數數或將一個數乘以1、2、3等等所得到的數字。它們就是乘數表裡的答案!


第三部分:因數和倍數 — 完美的一對!

它們有什麼關聯?

因數和倍數是相對的,就像硬幣的兩面。它們是互相配合的。

我們來看看這個算式:$$3 \times 5 = 15$$

從這個算式,我們可以說出兩件事:
1. 35是15的因數
2. 15是3的倍數,也是5的倍數

看到了嗎?它們是互相有關聯的!如果一個數是另一個數的倍數,那麼另一個數就一定是它的因數。

關聯的重點小貼士

因數是建造者,而倍數就是它們所建造出來的成果。它們是同一個乘法故事的兩個部分。


第四部分:特別的數字

現在我們認識了因數,就可以把數字分成兩個非常特別的組別:質數和合成數。

質數

一個質數是一個大於1的整數,它剛好有兩個因數:1和它自己

它們不能被任何其他數字整除。它們很獨特呢!

質數的例子:
2(因數是1、2)
3(因數是1、3)
5(因數是1、5)
7(因數是1、7)
11(因數是1、11)

你知道嗎?

數字2是唯一一個偶數質數。其他所有偶數都可以被2整除,所以它們會有超過兩個因數。

合成數

一個合成數是一個大於1的整數,它有多於兩個因數。

它們是由其他因數「組合成」的。

合成數的例子:
4(因數是1、2、4)
6(因數是1、2、3、6)
9(因數是1、3、9)
10(因數是1、2、5、10)
12(因數是1、2、3、4、6、12)

那數字1呢?

這是一個很好的問題!數字1非常特別。它既不是質數,也不是合成數。為什麼呢?因為它只有一個因數:它自己!要成為質數,它需要剛好有兩個因數。

快速小總結

- 一個剛好有2個因數的數是質數
- 一個多於2個因數的數是合成數
- 數字1兩者都不是

質數和合成數的重點小貼士

我們可以根據數字擁有的因數數量來分類它們。這有助我們明白每個數字的獨特之處。


第五部分:如何找出質數 — 埃拉托斯特尼篩法

一位古希臘數學家埃拉托斯特尼想出了一個巧妙的方法,來找出100以內的所有質數。這就像在廚房用篩子把想留下的東西篩出來一樣!既有趣又簡單。我們來試試看吧!

使用篩法的步驟指南

想像你有一張包含1到100所有數字的圖表。

第一步:淘汰1

把數字1劃掉。我們知道它不是質數。

第二步:圈起2,劃掉它的倍數

圈起數字2 — 它是我們的第一個質數!現在,瀏覽圖表,把所有其他2的倍數都劃掉(4、6、8、10,一直到100)。這會把所有偶數都移除了。

第三步:圈起3,劃掉它的倍數

圖表上下一個沒有被劃掉的數字是3。圈起它!現在,劃掉所有3的倍數(6、9、12、15…)。有些可能已經被劃掉了,沒關係!

第四步:圈起5,劃掉它的倍數

找出下一個沒有被劃掉的數字。是5!圈起5,並劃掉所有它的倍數(10、15、20、25…)。

第五步:圈起7,劃掉它的倍數

下一個沒有被劃掉的數字是7。圈起它,並劃掉所有它的倍數(14、21、28、35…)。

最後一步!

繼續這個過程,直到圖表上的每個數字都被圈起來或劃掉。所有被圈起來的數字就是100以內的質數了!你成功了!

篩法的重點小貼士

埃拉托斯特尼篩法是一個既聰明又形象化的方法,透過有系統地移除合成數來找出所有質數。