质数、合数与互素
2、3、5、7是质数;4、6、8、9则是合数。1既不是质数也不是合数。欧几里得卷七把“单位”与“数”分开,阅读其定义时需区别这种古代用语与现代整数分类。
两个数互素,是说它们的正公约数只有1,而不要求二者各自都是质数。例如8与9互素,但二者都是合数;同样,一个质数与自身的最大公约数就是它自身,不能说它们互素。
参考:[1]
质数整除乘积的性质
卷七第三十题证明:若质数p整除整数乘积ab,它必整除a或b中的至少一个。例如7整除14与15的乘积,并且整除其中的14;不要求它同时整除两个因子。
这个结论不能把“质数”改成任意合数。6整除2与3的乘积,却既不整除2也不整除3。检查某个数是否整除积,与检查它是否整除其中一个因子,是不同的运算条件。
参考:[2]
为什么不存在最后一个质数
卷九第二十题说明,任何有限的质数清单都不能列尽质数。取一个被清单中所有质数整除的正整数M,再看M加1;清单中任一质数都不能整除它,否则也会整除二者之差1。
M加1可能是质数,也可能是合数;若为合数,它的某个质因子仍不在原清单中。论证需要的是清单以外的质因子,并不声称“若干质数的乘积加1”每次都会产生一个质数。
参考:[3]