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关于“1”是不是素数的讨论

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发表于 2019-12-21 16:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

关于“1”是不是素数的讨论
雷  明
(二○一九年十月十五日)

以前大家都认为,自然数“1”很特殊,它既不叫合数,也不能叫素数。可“1”不也是符合素数的定义“只能被1和它本身整除的数”吗,为什么不能算做素数呢。如果把“1”也算做素数,那么,自然数就只分为素数与合数两大类,岂不更好吗。其实,持“1”不是素数的观点的人,还有另外的原因。
认为“1”不是素数的观点是:
我们知道,合数都可以由几个素数相乘而得到。把一个合数用素因数相乘的形式表示出来,叫做分解素因数(其若干个素因数是由小到大按次序排列的)。显然,每一个合数都能够分解素因数,而且只有一种结果。如3003分解素因数的结果是:
3003=3×7×11×13
而36分解素因数的结果则是:
36=2×2×3×3
平常做分解素因数的数学题时,如果有两个人的结果不一样,那么,就至少有一个人的结果是错的了。这是因为把一个合数分解成素因数的结果只能有一种形式。
如果把“1”也算做素数时,那么,把一个合数分解素因数的时候,它的答案就不只是一种形式了。又如把3003分解成素因数相乘的形式,就会出现下列的多种结果:
3003=3×7×11×13
3003=1×3×7×11×13
3003=1×1×3×7×11×13
………………
等等,同样36也是这样的:
        36=2×2×3×3
        36=1×2×2×3×3
        36=1×1×2×2×3×3
    ………………
也就是说,在分解式里是可以随意添上几个因数“1”的。这样做,一方面对于求3003和36的因数毫无必要,另一方面使合数分解因数的结果就不止一个,又增加了不必要的麻烦。所以“1”不能算做素数。
    还有一种观点,认为“1”应属于素数之列,其观点是:
根据素数的定义,“1”也是只能被1和它本身所整除的自然数,它也不能再被任何数所整除,所以“1”应是素数。以上对3003和36的素因式分解过程中是有错误的:(1)第一个结果中没有素因子“1”,是因为他们认为“1”不是素数产生的结果;(2)第二个结果才是正确的,这才是3003和36分解素因数的唯一正确的结果;(3)从第三个结果起,以后的结果都是错的。因为3003和36被1所除后,得到的商仍是3003和36,第一次用1所除后,就再不能用1去再除了,因为再用1除,每次都得到同样的结果就没有意义了。所以以后就只能用1以后的素数去除了,而只有在这种情况下,即就是连续用同一个素数所除,每次所得到的结果却是不一样的。
持1是素数的观点的人认为,持“1”不是素数的观点的人对3033和36所做的素因式分解中,他们认为的“唯一结果”反而是错的,而只有第二个结果是对的,并从第三个结果以后都是错的。所以“1”应是素数。
    “1”本身是一个奇数,同时它又是自然数的起点,是自然数计数的单位。有了1,才有无穷无尽的自然数。也才有各种各样的数。1本身还是最小的奇数,又是最小的素数。1虽是自然数,但又不同于其它的自然数。从这一点上讲把1列为特殊的自然数、最小的素数、最小的奇素数也不是不可以。

雷  明
二○一九年十月十五日于长安

注:此文已于二○一九年十二月二十一日在《中国博士网》上发表过,网址是:
发表于 2019-12-24 18:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 zengyong 于 2019-12-24 10:15 编辑

雷明朋友,你只顾素数的定义,而不顾合数的定义吗?
合数的定义(或性质)是凡包含两个或两个以上的素因子的乘积的正整数就是合数。
如果1也是素数,那么所有的素数都等于1和素数本身的乘积(可分为两个素因子的积),
这样,还有什么素数和合数之分?
另外,数论的同余理论又怎么成立?
数学家把1不当做素数是有科学的根据的。
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 楼主| 发表于 2019-12-24 19:34 | 显示全部楼层
你说得也有一定的道理。我按素数的定义,1可以是素数;但你按合数的定义,1 又不能是素数。看来这其中必有一个是不合适的的。是素数的定义不合适呢,还是是合数的定义不合适呢?二者总有一个是不合适的。我们一块共同的进行计论吧!
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发表于 2019-12-24 23:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 任在深 于 2019-12-25 00:09 编辑

首先要分清“数”的定义!
一.自然数:n=0,1,2,3......
     1.位数:
     2.序数:
     3.数量:
     4.其它:
二.宇宙单位数:
    1.零维数:   N^0=[(NnAn+48)^1/2-6]^0=(√n)^0=0,1,2,3......;     表示点的没有大小的单位,
    2.一维数:   N^1=[(NnAn+48)^1/2-6]^1=(√n)^1=√1,√2,√3......  表示线的两点之间的单位,
    3.二维数:   N^2=[(NnAn+48)^1/2-6]^2=(√n)^2=1",2",3"......     表示面积的正方形的单位,
    4.三维数:   N^3=[(NnAn+48)^1/2-6]^3=(√n)^3=1"',2"',3"'......    表示体积的正立方体单位,
    5.素数单位:Pn=[(NpAp+48) ^1/2-6]^2=(√Pn)^2=1",2",3",5".....   表示二维的素数单位的量。
三.单位元:
               1’,1",1"',分别是一维数,二维数,三维数的单位元,当然更是素数单位的单位元!
四.基本单位:
              这里定义一维数为基本单位,√1,√2,√3,√4......
五.素数基本单位:只含有素数的基本单位,√1,√2,√3,√5,...√Pn
.素数单位:素数基本单位的平方数单位,(√1)^2=1",(√2)^2=2",(√3)^2=3",(√5)^2=5"...(√Pn)^2=Pn.

      注意!
              由以上关于素数单位的定义可知1’,1",1"'都是素数单位  ,且分别是一维,二维,三维单位基本单位元!

         欢迎批评指正!
               
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 楼主| 发表于 2019-12-25 10:04 | 显示全部楼层
欢迎大家品头论足,多多指正!我只是说把“1”认为是素数时,用集论的方法证明哥猜晨能更简单一些罢了。我并不是想在对“1”纠究是不是素数的问题上,与大家多纠缠。
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