第2部分(2 / 4)

這只是因為這種數在他們所習慣的數系中並不存在。實際上,這種數一點也不比普通的“實數”更為虛幻。這種所謂“虛數”具有一些嚴格限定的屬性,而且和一般實數一樣,也很容易處理。

但是,正因為數學家感到這種數多少有點虛幻,所以給這種數一個專門的符號“i”(imaginary)。我們可以把正虛數寫為(+i),把負虛數寫為(-i),而把+1看作是一個正實數,把(-1)看作是一個負實數。因此我們可以說√ ̄(-1)=±i。

實數系統可以完全和虛數系統對應。正如有+5,-17.32,+3/10等實數一樣,我們也可以有+5i,-17.32i,+3i/10等虛數。

我們甚至還可以在作圖時把虛數系統畫出來。

假如你用一條以0點作為中點的直線來表示一個正實數系統,那麼,位於0點某一側的是正實數,位於0點另一側的就是負實數。

這樣,當你透過0點再作一條與該直線直角相交的直線時,你便可以沿第二條直線把虛數系統表示出來。第二條直線上0點的一側的數是正虛數,0點另一側的數是負虛數。這樣一來,同時使用這兩種數系,就可以在這個平面上把所有的數都表示出來。例如(+2)+(+3i)或(+3)+(-2i)。這些數就是“複數”。

數學家和物理學家發現,把一個平面上的所有各點同數字系統彼此聯絡起來是非常有用的。如果沒有所謂虛數,他們就無法做到這一點了。

第7節

素數是這樣的整數,它除了能表示為它自己和1的乘積以外,不能表示為任何其它兩個整數的乘積。例如,15=3×5,所以15不是素數;又如,12=6×2=4×3,所以12也不是素數。另一方面,13除了等於13×1以外,不能表示為其它任何兩個整數的乘積,所以13是一個素數。

有的數,如果單憑印象去捉摸,是無法確定它到底是不是素數的。有些數則可以馬上說出它不是素數。一個數,不管它有多大,只要它的個位數是2、4、5、6、8或0,就不可能是素數。此外,一個數的各位數字之和要是可以被3整除的話,它也不可能是素數。但如果它的個位數是1、3、7或9,而且它的各位數字之和不能被3整除,那麼,它就可能是素數(但也可能不是素數)。沒有任何現成的公式可以告訴你一個數到底是不是素數。你只能試試看能不能將這個數表示為兩個比它小的數的乘積。y米y花y書y庫y __

找素數的一種方法是從2開始用“是則留下,不是則去掉”的方法把所有的數列出來(一直列到你不想再往下列為止,比方說,一直列到10000)。第一個數是2,它是一個素數,所以應當把它留下來,然後繼續往下數,每隔一個數刪去一個數,這樣就能把所有能被2整除、因而不是素數的數都去掉。在留下的最小的數當中,排在2後面的是3,這是第二個素數,因此應該把它留下,然後從它開始往後數,每隔兩個數刪去一個,這樣就能把所有能被3整除的數全都去掉。下一個未去掉的數是5,然後往後每隔4個數刪去一個,以除去所有能被5整除的數。再下一個數是7,往後每隔6個數刪去一個;再下一個數是11,往後每隔10個數刪一個;再下一個是13,往後每隔12個數刪一個。……就這樣依法做下去。

你也許會認為,照這樣刪下去,隨著刪去的數越來越多,最後將會出現這樣的情況;某一個數後面的數會統統被刪去因此在某一個最大的素數後面,再也不會有素數了。但是實際上,這樣的情況是不會出現的。不管你取的數是多大,百萬也好,萬萬也好,總還會有沒有被刪去的、比它大的素數。

事實上,早在公元前300年,希臘數學家歐幾里得就已證明過,不論你取的數是多大,肯定還會有比它大的素數,假設你取出前6個素數,並把它們乘在一起:2×3×5×7×11×13=30030,然後再加上1,得30031。這個數不能被2、3、5、7、11、13整除,因為除的結果,每次都會餘1。如果30031除了自己以外不能被任何數整除,它就是素數。如果能被其它數整除,那麼30031所分解成的幾個數,一定都大於13。事實上,30031=59×509。

對於前一百個、前一億個或前任意多個素數,都可以這樣做。如果算出了它們的乘積後再加上1,那麼,所得的數或者是一個素數,或者是比所列出的素數還要大的幾個素數的乘積。不論所取的數有多大,總有比它大

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