因数(英语:factor)也称约数、因子、除子(divisor),用于描述整数之间存在的整除关系:整数n的因数是一个非零整数m,使得m乘上某个整数后可以得到n,此时也称n是m的一个倍数。
定义
设均为整数且
非零,如果存在整数
满足
,我们就称
是
的一个因数,记作
。此时我们也称
是
的一个倍数,或称
整除
。如果
不是
的因数,则记作
。1
永远是整数 的因数,它们称为整数
的平凡因数。不是平凡因数的因数称为非平凡因数。设
为大于1的整数,如果
没有非平凡因数,则称
为素数,反之则称
为合数。
若干整数公有的因数称为它们的公因数,其中最大的那个相应称为它们的最大公因数。
基本例子
2是6的因数,因为有。因此我们可以记
,说6是2的倍数,或者说2整除6。
6的非平凡因数为2,-2,3,-3,所以6是合数。
3的因数只有1,-1,3,-3,没有非平凡因数,因此是素数。
12的正因数为1,2,3,4,6,12。
相关性质和定理
以下是整除性的几条基本性质:
若且
,则
。
若且
,
均为整数,则
。然而,若
且
,
均为整数,则
不一定成立,例如
且
,但
。
若是素数且
,则
或
。
算数基本定理
每个大于1的整数可唯一地(计重数但不计顺序)分解为其素因数的乘积。作为推论,整数 的正因数都是其一些素因数的乘积。
因数个数
正整数 的正因数个数记为
。它是一个乘性函数,即若
互素,则有
。注意,对于不互素的
,这一关系未必成立。例如,
的正因数有1,2,3,6共4个,且
;同时
。如果
是正整数的素因数分解,那么
我们有估计。同时还有
其中是欧拉常数。该结果的一种解释是,随机选择的正整数
的正因数个数平均约为
。
因数和
正整数的正因数之和记为
。它也是一个乘性函数。如果
是正整数的素因数分解,那么
辗转相除法
辗转相除法是一种计算两数最大公因数的递归算法。其算法是首先用较大数除以较小数,之后递归用出现的余数去除除数,直至除尽。最后的除数就是这两个数的最大公约数。辗转相除法的实质如下:如果整数而
用带余除法表为
则有
在环中的推广
因数的许多相关概念在环中有自然的推广。23设为环,
。
如果存在
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