探秘2039的乘法密码:究竟是几乘几等于2039?


这个问题,初看简单,好像小学数学题。几乘几等于2039?脑子里立刻开始搜索那些熟悉的乘法口诀,1得1,2得4…… 可就算背到99,也够不着2039的边儿。这显然不是个能一眼看出答案的乘法。它藏得深,得花点心思去挖,去一层层剥开它的“伪装”。它更像是个小小的数学谜题,带着点儿挑战,带着点儿好奇,让人忍不住想去探究,去看看这2039到底是谁跟谁“生”出来的。

话说回来,我们怎么才能找到这对“父母”呢?最直接的办法,也是最笨的办法,就是挨个儿试。从1开始,1乘以多少是2039?那肯定是2039啊。但1乘以任何数都是那个数本身,这不算找到“非平凡”的因数。那2呢?2能整除2039吗?不行,2039是个奇数,尾数是9,肯定除不开2。3呢?判断一个数能不能被3整除,看它各位数字之和。2+0+3+9 = 14。14不能被3整除,所以2039也不能被3整除。4呢?尾数不是偶数,肯定不行。5?尾数不是0也不是5,肯定不行。6?不能被2和3整除,也就不能被6整除。7?试试看,2039除以7…… 用计算器或者手动除法,发现2039 ÷ 7 = 291余2。不行。

你看,就这样一点点试,效率多低啊!就像大海捞针。得找点聪明点的法子。数学里有种东西叫“质因数分解”。任何一个大于1的整数,都可以唯一地分解成若干个质数的乘积。质数就是那些只能被1和它本身整除的数,比如2、3、5、7、11、13、17、19、23…… 把2039拆成质数的乘积,它的因数自然就浮现出来了。

怎么分解?还是得从最小的质数开始试除。
前面试了2、3、5、7都不行。
下一个质数是11。2039 ÷ 11? 2039 = 11 × 185 + 4。 不行。
下一个质数是13。2039 ÷ 13? 2039 = 13 × 156 + 11。 还是不行。
下一个质数是17。2039 ÷ 17? 2039 = 17 × 119 + 16。 哎呀,怎么还没找到?
下一个质数是19。2039 ÷ 19? 2039 = 19 × 107 + 6。 不行。
下一个质数是23。2039 ÷ 23? 2039 = 23 × 88 + 15。 唉。
下一个质数是29。2039 ÷ 29? 2039 = 29 × 70 + 9。 算了,继续。
下一个质数是31。2039 ÷ 31? 2039 = 31 × 65 + 24。 还没到吗?
下一个质数是37。2039 ÷ 37? 2039 = 37 × 55 + 4。 差一点。
下一个质数是41。2039 ÷ 41? 2039 = 41 × 49 + 30。 快了快了?
下一个质数是43。2039 ÷ 43? 2039 = 43 × 47 + 18。 怎么感觉离答案越来越近又越来越远?

等等,有没有注意到什么?我们试的质数越来越大,得到的商却越来越小。而且,我们只需要试到被除数的平方根就够了。因为如果一个数N有两个因数a和b,使得a × b = N,那么至少有一个因数小于等于N的平方根。2039的平方根大约是45.15。也就是说,我们只需要试那些小于或等于45的质数就行了。我们刚才都试到43了,还没找到?

再仔细看看刚才的计算过程,是不是算错了?或者2039这个数本身就有点特殊?

换个角度想想。几乘几等于2039?这不就是找2039的因数吗?因数总是成对出现的。比如6的因数是1、2、3、6。1和6是一对 (16=6),2和3是一对 (23=6)。

好,我们把刚才的计算结果再捋一遍:
2039 ÷ 1 = 2039 (1, 2039)
2039 ÷ 7 = 291…
2039 ÷ 11 = 185…
2039 ÷ 13 = 156…
2039 ÷ 17 = 119…
2039 ÷ 19 = 107…
2039 ÷ 23 = 88…
2039 ÷ 29 = 70…
2039 ÷ 31 = 65…
2039 ÷ 37 = 55…
2039 ÷ 41 = 49…
2039 ÷ 43 = 47… 咦?等等!43乘以47等于多少?

来算一下:43 × 47
43
× 47


301 (7 × 43)
1720 (40 × 43)


2021

不对!43 × 47 等于 2021。不是2039。 我是不是又算错了,或者说,2039压根儿就没有非平凡的因数?

让我深吸一口气,静下心来,再从头开始,用更严谨的方式来做质因数分解。这是一个需要耐心和细心的过程。

首先,2039不是2的倍数(末尾非偶数)。
不是3的倍数(各位数字和14不能被3整除)。
不是5的倍数(末尾非0或5)。
试除7:2039 = 7 * 291 + 2。 不是。
试除11:2039 = 11 * 185 + 4。 不是。
试除13:2039 = 13 * 156 + 11。 不是。
试除17:2039 = 17 * 119 + 16。 不是。
试除19:2039 = 19 * 107 + 6。 不是。
试除23:2039 = 23 * 88 + 15。 不是。
试除29:2039 = 29 * 70 + 9。 不是。
试除31:2039 = 31 * 65 + 24。 不是。
试除37:2039 = 37 * 55 + 4。 不是。
试除41:2039 = 41 * 49 + 30。 不是。
试除43:2039 = 43 * 47 + 18。 不是。

天哪,难道2039是个质数?!

如何判断一个数是不是质数?我们只需要试除那些小于等于它的平方根的质数。2039的平方根大约是45.15。我们需要检查所有小于等于45的质数:2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43。

刚才我们已经一个个试过了,从7到43,2039都不能被它们中的任何一个整除。

这意味着什么?这意味着,在小于等于45的质数里,没有一个是2039的因数。根据质数的定义和质因数分解的原理,如果一个数不是质数,那么它一定有一个小于或等于它平方根的质因数。既然我们试遍了所有小于等于45的质数,都没找到能整除2039的,那只有一个可能了:2039它本身就是一个质数!

如果2039是个质数,那么它的因数就只有1和它本身。

所以,回答几乘几等于2039这个问题,从整数乘法的角度来看,只有一种“非平凡”的组合(不算顺序):1乘以2039等于2039。严格地说,如果要找两个大于1的整数相乘得到2039,那是不存在的。

这结论有点儿出人意料,是不是?本来以为能找到两个像样的数字,结果发现它自己是个“独行侠”,没法被拆分成两个比它小的整数的乘积。

换一种更生动的方式来说。就像有些数字,它们是“合数”,有很多朋友,可以和不同的朋友组合(相乘)得到自己。比如6,它可以是1×6,也可以是2×3。但质数呢,它们是“孤独”的,唯一的伙伴只有1和它自己。2039就是这样的一个数字。它很纯粹,不能再被“分解”了。

所以,如果有人问你几乘几等于2039,你的标准答案应该是:在整数范围内,只有1乘以2039等于2039。如果限定要是两个大于1的整数,那么答案是:不存在这样的两个整数。

当然,如果你把数的范围扩大到分数、小数甚至更复杂的数系,那答案就无穷无尽了。比如0.5乘以4078等于2039,根号下2039乘以根号下2039也等于2039。但通常我们问几乘几等于一个整数时,默认是在整数范围内讨论。

回过头来看这个问题,它之所以让人觉得有点“卡壳”,正是因为2039本身是个不常见的质数。我们的大脑习惯性地去搜索那些常见的合数,比如100、144、甚至几百上千,很多都能快速找到因数对。但2039,它悄悄地隐藏在质数的大军里,不那么引人注目,却又有着质数独有的“不可分割性”。

所以,几乘几等于2039?答案揭晓:只有1乘以2039。这是一个关于质数的简单却又有些“刁钻”的小问题,考验的是我们对因数、质数以及质因数分解的理解。它告诉我们,不是所有数字都能轻易地被“拆分”成两个更小的整数的乘积。有些数字,它们就是那么“独一无二”。下次遇到类似的数字,不妨先试试判断它是不是质数,也许就能快速找到答案,或者像2039一样,发现它本身就是答案的一部分。


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