数学中的质因数分解
七年级习题与详细解答

什么是数学中的质因数分解?本页呈现七年级数学练习题以及详细的分步解答。点击每个问题下方的箭头可查看解释。

什么是因数?

因数是指相乘后得到另一个数字的数字。

什么是质因数分解?

质因数分解是将一个数字分解为仅包含质数的因数相乘的过程。

如何求质因数分解

每个合数的质因数分解都是唯一的,可以通过使用质数(2、3、5、7、11 等)进行连续除法来实现。

示例 1:连续除法(分解 30)

步骤 1:如果给定数字能被第一个质数(2)整除,则除以它。如果不能,尝试下一个质数(3、5、7...)。
$30 \div \mathbf{2} = 15$

步骤 2:用步骤 1 的结果除以可能最小的质数。
$15 \div \mathbf{3} = \mathbf{5}$

步骤 3:步骤 2 的除法结果是质数 5。计算到此为止。
质因数分解包括所有除数和最后的质数结果:
$30 = 2 \times 3 \times 5$


示例 2:因数树法(分解 60)

“树法”基于与除法完全相同的逻辑,但视觉呈现有助于绘制因数的分支。

数字 60 的质因数分解因数树示例

提示:您可以使用质因数计算器来检查您的工作!

练习题

  1. 下列哪一项不是质因数分解?
    1. $20 = 2 \times 10$
    2. $14 = 2 \times 7$
    3. $64 = 4^3$
    4. $120 = 2^3 \times 15$
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    答案:a、c 和 d 不是质因数分解。

    质因数分解必须包含质数。

    • a) $20 = 2 \times 10$:数字 $10$ 是合数,不是质数。
    • c) $64 = 4^3$:底数 $4$ 是合数。(正确的质因数分解是 $2^6$)。
    • d) $120 = 2^3 \times 15$:数字 $15$ 是合数。(正确的质因数分解是 $2^3 \times 3 \times 5$)。
  2. 以下数字的质因数分解是什么?
    1. $28$
    2. $32$
    3. $100$
    4. $126$
    5. $900$
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    用质数连续除以每个数字,直到最后的商是质数:

    1. $28 = 2 \times 2 \times 7 = \mathbf{2^2 \times 7}$
    2. $32 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = \mathbf{2^5}$
    3. $100 = 2 \times 2 \times 5 \times 5 = \mathbf{2^2 \times 5^2}$
    4. $126 = 2 \times 3 \times 3 \times 7 = \mathbf{2 \times 3^2 \times 7}$
    5. $900 = 2 \times 2 \times 3 \times 3 \times 5 \times 5 = \mathbf{2^2 \times 3^2 \times 5^2}$
  3. 给定两个数 A 和 B:
    $A = 2^3 \times 5^2 \times 11$ 且 $B = 2^2 \times 5 \times 13$。
    $A \times B$ 的质因数分解是什么?
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    将两个质因数分解相乘:

    $A \times B = (2^3 \times 5^2 \times 11) \times (2^2 \times 5 \times 13)$

    将相同的底数归组并将其指数相加:

    $A \times B = (2^3 \times 2^2) \times (5^2 \times 5^1) \times 11 \times 13$

    $A \times B = \mathbf{2^5 \times 5^3 \times 11 \times 13}$

  4. 求 $100$ 和 $70$ 的质因数分解。然后,利用这些结果求 $7000$ 的质因数分解,已知 $7000 = 100 \times 70$。
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    首先,求各自的质因数分解:

    $100 = 2^2 \times 5^2$

    $70 = 2 \times 5 \times 7$

    利用 $7000 = 100 \times 70$ 这一事实来合并因数:

    $7000 = (2^2 \times 5^2) \times (2^1 \times 5^1 \times 7^1)$

    通过相加指数来合并相同的底数:

    $7000 = \mathbf{2^3 \times 5^3 \times 7}$

  5. 探索 10 的幂次的规律:
    1. 求 $10$ 的质因数分解。
    2. 利用 (a) 部分的结果以及 $100 = 10 \times 10$ 的事实,求 $100$ 的质因数分解。
    3. 利用 (a) 部分的结果以及 $1000 = 10 \times 10 \times 10$ 的事实,求 $1000$ 的质因数分解。
    4. 利用上述结果识别规律并求出 $1,000,000$ 的质因数分解。
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    1. $10 = \mathbf{2 \times 5}$
    2. $100 = 10 \times 10 = 10^2 = (2 \times 5) \times (2 \times 5) = \mathbf{2^2 \times 5^2}$
    3. $1000 = 10 \times 10 \times 10 = 10^3 = (2 \times 5) \times (2 \times 5) \times (2 \times 5) = \mathbf{2^3 \times 5^3}$
    4. 遵循上面建立的规律,$10^n = 2^n \times 5^n$。因此,对于一百万:
      $1,000,000 = 10^6 = (2 \times 5)^6 = \mathbf{2^6 \times 5^6}$

更多参考与链接

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