24 = 2 × 2 × 2 × 3
这个问题考察的是将一个合数分解为若干个质数的乘积,也就是质因数分解。下面我们用多种方式来理解和解决它:
1. 暴力分解法 (简单直接):
我们可以从小到大尝试用质数去除24,直到不能再除为止。
- 24 ÷ 2 = 12
- 12 ÷ 2 = 6
- 6 ÷ 2 = 3
- 3 ÷ 3 = 1
因此,24 = 2 × 2 × 2 × 3
2. 树状图分解法 (形象直观):
树状图可以将分解过程可视化,更加清晰。
24
/ \
2 12
/ \
2 6
/ \
2 3
从树的根节点(24)开始,不断分解,直到叶子节点都是质数为止。最终,我们得到 2, 2, 2, 3 这四个质数。
3. 短除法 (常用高效):
短除法是一种常用的质因数分解方法。
2 | 24
2 | 12
2 | 6
3 | 3
| 1
从上到下,依次用质数去除,直到商为1。左侧的质数就是分解结果,即 2, 2, 2, 3。
4. 从另一个角度思考 (逆向验证):
如果我们已经知道 24 = 2 × 2 × 2 × 3,我们可以反过来验证:
2 × 2 × 2 × 3 = 4 × 2 × 3 = 8 × 3 = 24
验证结果正确,说明我们的分解是正确的。
强调:
- 质数: 只能被1和自身整除的数(例如2, 3, 5, 7, 11等)。
- 质因数分解的唯一性: 任何一个大于1的整数,都可以唯一地分解为若干个质数的乘积(不考虑质数的顺序)。 这被称为算术基本定理。
总结:
无论使用哪种方法,核心都是找到能整除24的质数,并不断分解,直到所有因子都是质数为止。最终答案是 2 × 2 × 2 × 3。