你说18这个数啊,平时见得多了,菜场买个菜、日子过到十八号、年纪到了十八岁,多普通一个数字。可要是突然有人冷不丁地问你一句:“嘿,知道吗?18等于几乘几乘几?” 哎呀,脑子可能就得转个弯儿了。不像问你18等于几乘几那么直白,比如2乘9、3乘6啥的,这一下子蹦出来三个数相乘,感觉难度系数好像一下子上去了。
其实呢,这问题问的,说穿了就是把18这个乘积拆开,看看它能由哪三个数相乘得来。而且啊,这个“几”呢,通常指的是正整数。你不能给我来个小数、分数啥的,那玩法可就太多太多了,没边儿了都。所以,咱们今天就掰扯掰扯,限定在正整数范围里,看看18等于几乘几乘几,到底有多少种不同的组合。
第一个想到的,也最简单、最没技术含量的组合是什么?嘿,就是把18自己立在那儿,然后配上两个1。对,没错,就是 1 × 1 × 18。你看,1乘以1还是1,再乘以18,可不就是18嘛。这算是一种。虽然有点“耍赖”的感觉,但数学上没毛病,1也是因数嘛。所以,1, 1, 18,这是第一组答案。你别小看这俩1啊,有时候它们可重要了,占位置,让咱们的问题从“两个数相乘”变成了“三个数相乘”。
那除了俩1配18,还有别的组合吗?当然有。咱们得把18这个数“大卸三块”,分成三个小兄弟乘在一起。怎么分呢?这就得请出数字世界里那些最基本的“原子”了——质数。每个合数啊,都能拆成一堆质数相乘,而且这种拆法是独一无二的,这叫质因数分解。18能拆成啥?18是个偶数,所以肯定有2。18 ÷ 2 = 9。9呢?9是3的平方,也就是3 × 3。所以,18的质因数分解就是 2 × 3 × 3。
你看,这就来了!2、3、3这三个数,它们本身就是质数,而且它们三个直接乘起来,结果就是18。2 × 3 × 3 = 18。太妙了!这简直就是18最核心、最原始的构成方式。2, 3, 3,这是第二组答案。这一组跟1, 1, 18完全不同,它里面没有1,全是实打实的质因子。感觉就像是18的DNA,最纯粹的样子。
好,咱们现在有了两组答案:{1, 1, 18} 和 {2, 3, 3}。还有吗?当然有啊!咱们得想想,能不能把18的质因数(2, 3, 3)跟1这个万能因数组合起来,弄出别的三个数的乘积?
刚才咱们有 {2, 3, 3} 这三个数。如果我只用其中两个质数,把剩下的一个质数跟1“捆绑”一下呢?
比如,我用2和3,剩下那个3。我可以把这个3跟1组合,变成3×1=3。那我的三个数就是2、3和3。哦等等,这不就是 {2, 3, 3} 嘛,没变。
那如果我用2和3,剩下那个3。我不把它跟1组合,我把那俩1请进来一个呢?比如,我用2,再用3,还差一个数,我把那俩1中的一个拿进来,变成 2 × 3 × 1 = 6?不对,这是两个数乘以一个数,还是不够三个。
我要的是三个数!而且它们的乘积是18。并且这三个数得跟前面那两组不一样。
换个思路。从18的质因数分解 2 × 3 × 3 出发。我有这三个“乐高积木”。我可以把其中的一些积木先拼起来,然后再跟剩下的积木以及可能的“1”来组合。
你看,我有 2, 3, 3。
我把2和3拼起来:2 × 3 = 6。剩下的是3。如果我要三个数,我得再找一个数。这时候,1就派上用场了。我可以把6跟剩下的3以及1组合起来!变成 1 × 3 × 6。你看,1乘以3等于3,再乘以6等于18。完美!1, 3, 6,这是第三组组合。跟前面两组都不一样。这一组里面有一个1,有一个质数3,还有一个合数6 (它本身是2×3)。
再看看有没有别的拼法?我有 2, 3, 3。
我把3和3拼起来:3 × 3 = 9。剩下的是2。同样的,要凑够三个数,我得把1拉进来。于是就有了 1 × 2 × 9。1乘以2等于2,再乘以9等于18。没错!1, 2, 9,这是第四组组合。它有一个1,一个质数2,一个合数9 (它是3×3)。
还有别的拼法吗?我有 2, 3, 3。
我把2和3拼起来,得到6。跟1和3组合({1, 3, 6})。
我把3和3拼起来,得到9。跟1和2组合({1, 2, 9})。
我把2和3拼起来,得到6。跟1和3组合。
我把2和3拼起来,得到6。剩下的还有一个3,还有一个1。我能组合出 {1, 6, 3}?这跟 {1, 3, 6} 是同一组数啊,只是换了个顺序。在回答“几乘几乘几”这种问题时,通常咱们不区分顺序,只看是哪几个数。除非特别说明要考虑排列。咱们这里就按组合来算,不考虑顺序。
那再想想别的?
我能不能把所有的质因数都拼起来?2 × 3 × 3 = 18。剩下啥?啥也没剩下。要凑三个数,我得请出两个1!于是就回到了最开始的 1 × 1 × 18。
好像转了一圈,所有能想到的基于质因数分解和1的组合,都导向了这四组数:
1. {1, 1, 18}
2. {1, 2, 9}
3. {1, 3, 6}
4. {2, 3, 3}
咱们再检查一下,是不是漏了什么。是不是有哪个因数不是从质因数拼出来的?不可能,任何合数都是质数的乘积,1是个特例。所以任何因数都是由1和18的质因数2、3、3组合(相乘)而成。
咱们列出18的所有因数(正的):1, 2, 3, 6, 9, 18。
我们要从这堆因数里挑三个出来,让它们乘起来等于18。
设这三个数是a, b, c。 a * b * c = 18。而且a, b, c都得是18的因数才可能。
咱们可以从最小的因数1入手。
如果其中一个数是1:那剩下的两个数乘起来得是18。18等于1×18, 2×9, 3×6。
所以,如果一个数是1,另外两个可能是:
* 1和18 -> 组成 {1, 1, 18} (跟咱们第一组对上了)
* 2和9 -> 组成 {1, 2, 9} (跟咱们第四组对上了)
* 3和6 -> 组成 {1, 3, 6} (跟咱们第三组对上了)
如果三个数里没有1呢?那这三个数都得是大于1的因数,也就是从 {2, 3, 6, 9, 18} 里选。
这三个数乘起来必须是18。
试试看:
能不能有18?不行,18乘以任何大于1的数都超过18了。
能不能有9?如果有一个数是9,剩下的两个数乘起来得是18 ÷ 9 = 2。两个大于1的数乘起来等于2,只能是2 × 1。但咱们说好了没有1。所以,如果有9,就必须配1和2,又回到 {1, 2, 9} 了。
能不能有6?如果有一个数是6,剩下的两个数乘起来得是18 ÷ 6 = 3。两个大于1的数乘起来等于3,只能是3 × 1。又必须有1了,回到 {1, 3, 6}。
那三个数都比较小呢?从 {2, 3} 里挑?
如果三个数都是2或3的质因子组成,那不就是 2 × 3 × 3 嘛!正好三个数,乘积是18,而且都大于1。 {2, 3, 3}。 (跟咱们第二组对上了)
看来,用这种从因数列表里硬凑的方法,也能找到这四组。感觉就像在玩一个数字拼图游戏,目标是把18拼出来,但每次得用正好三块拼板。
所以,18等于几乘几乘几(这里不考虑排列,只看组合),正整数范围内的答案就是这四种组合:
* 1 × 1 × 18
* 1 × 2 × 9
* 1 × 3 × 6
* 2 × 3 × 3
你看,同一个数字18,简简单单一个数,背后居然藏着这四种不同的“体态”或者说“结构”。有时候它是“瘦长型”的(1, 1, 18),有时候它是“扁平型”的(1, 2, 9 或 1, 3, 6),有时候它又是“墩实型”的(2, 3, 3),全是紧凑的质因子。
这种把一个数拆解成若干个因数的乘积,尤其是拆成质因数,是数学里特别基础也特别重要的事儿。它告诉你数字的内部构造是啥样的。就像你要了解一个复杂的机器,最好是看看它由哪些零件组成,最基本的零件是啥。质数就是数字世界的“基本粒子”,而质因数分解就是看看一个数由哪些“基本粒子”以及多少个这样的“基本粒子”构成。
回过头来看这个问题,18等于几乘几乘几。它不仅仅是一个简单的算术题,它其实是在考察你对因数、质因数、以及乘法组合的理解。它逼着你去想,一个数可以有哪些不同的分解方式。而引入“三个数”这个限制,又让问题变得更有趣,不像两个数相乘那么直接。你得考虑怎么分配那些质因子,以及要不要引入“1”这个特殊的因数来凑数。
有时候想想,数字世界也挺奇妙的。每个数字都有自己的“个性”,它的因数、它的质因数就像它的DNA一样决定了它的很多性质。而把一个数字写成几乘几乘几这样的形式,就像是从不同的角度去看待同一个东西,每次都能发现它不同的一面。
这种探索数字组合乐趣,其实从小时候玩积木搭房子就开始了,同样的积木块,能搭出各种不同的形状。数字因数,尤其是质因数,就像是这些最基本的积木块。18这堆积木呢,就是一个2和两个3,外加无数个1(虽然1乘任何数都还是原数,但在凑乘法组合数个数的时候,1就显得有用了)。用这些积木块,要求你每次用三块来搭出18这个“房子”,看看有多少种不同的搭法。
所以下次再看到18等于几乘几几这个问题,别慌。先想它的质因数:2, 3, 3。然后想想怎么把这仨质因数跟1组合起来,凑成三堆数,让这三堆数各自相乘,结果还是18。记住那四种“搭法”,它们分别是:把所有积木都堆在一起(18)再配俩1;把积木拆得最散(2, 3, 3);把其中两块积木(3和3)拼起来(9),剩下的(2)再配个1;或者把另两块积木(2和3)拼起来(6),剩下的(3)再配个1。就是这么简单,也这么充满玩味。数学啊,很多时候就在这些小小的组合和变化里,藏着大大的乐趣。别光觉得它枯燥,换个角度看,像个侦探破案,像个玩家闯关,你会发现数字的世界,哇塞,比想象中有意思多了。