رقم مركب

مجموعات من نقطتين إلى اثنتي عشرة نقطة، مما يدل على أنه يمكن ترتيب الأعداد المركبة من النقاط (4، 6، 8، 9، 10، و12) في مستطيلات، لكن الأعداد الأولية لا يمكن ترتيبها في مستطيلات.
يمكن ترتيب الأعداد المركبة في مستطيلات، لكن لا يمكن ترتيب الأعداد الأولية في مستطيلات.
عرض توضيحي، باستخدام قضبان كويزنير ، لقواسم العدد المركب 10

العدد المركب هو عدد صحيح موجب ينتج عن ضرب عددين صحيحين موجبين أصغر منه. وعليه، فهو عدد صحيح موجب له قاسم واحد على الأقل غير الواحد ونفسه. [ 1 ] [ 2 ] كل عدد صحيح موجب إما مركب أو أولي أو يساوي الواحد  (1)، لذا فإن الأعداد المركبة هي تحديدًا الأعداد الطبيعية التي ليست أولية وليست عددًا واحدًا (1). [ 3 ] [ 4 ] على سبيل المثال، العدد الصحيح 14 هو عدد مركب لأنه ناتج ضرب العددين الصحيحين الأصغر منه 2 و7؛ بينما العددان 2 و3 ليسا كذلك، لأن كلًا منهما لا يقبل القسمة إلا على واحد وعلى نفسه.

أول 25 عددًا مركبًا (جميعها حتى 36) هي:

4، 6، 8، 9، 10، 12، 14، 15، 16، 18، 20، 21، 22، 24، 25، 26، 27، 28، 30، 32، 33، 34، 35، 36. (التسلسل A002808 في OEIS )

يمكن كتابة كل عدد مركب على شكل حاصل ضرب عددين أوليين أو أكثر (ليس بالضرورة أن تكون مختلفة). [ 2 ] على سبيل المثال، يمكن كتابة العدد المركب 299 على الصورة 13 × 23، ويمكن كتابة العدد المركب 360 على الصورة × × 5؛ علاوة على ذلك، فإن هذا التمثيل فريد حتى رتبة العوامل. تُسمى هذه الحقيقة النظرية الأساسية في الحساب . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

هناك العديد من اختبارات الأعداد الأولية المعروفة التي يمكنها تحديد ما إذا كان العدد أوليًا أم مركبًا، والتي لا تكشف بالضرورة عن تحليل المدخلات المركبة.

تنص فرضية غريم على أنه لكل مجموعة من الأعداد المركبة المتتالية، توجد مجموعة متساوية الحجم من الأعداد الأولية، وتقابل يربط كل عدد مركب في المجموعة الأولى بعدد أولي في المجموعة الأخيرة يكون قابلاً للقسمة عليه.

الأنواع

إحدى طرق تصنيف الأعداد المركبة هي عدّ عدد عواملها الأولية. العدد المركب الذي له عاملان أوليان يُسمى شبه أولي أو شبه أولي (لا يشترط أن يكون العاملان مختلفين، ولذلك تُحتسب مربعات الأعداد الأولية). أما العدد المركب الذي له ثلاثة عوامل أولية مختلفة فيُسمى عددًا سفنيًا . في بعض التطبيقات، من الضروري التمييز بين الأعداد المركبة التي لها عدد فردي من العوامل الأولية المختلفة وتلك التي لها عدد زوجي من العوامل الأولية المختلفة. بالنسبة للأخيرة

μ(ن)=(-1)2x=1{\displaystyle \mu (n)=(-1)^{2x}=1}

(حيث μ هي دالة موبيوس و x هو نصف مجموع العوامل الأولية)، بينما بالنسبة للأول

μ(ن)=(-1)2x+1=-1.{\displaystyle \mu (n)=(-1)^{2x+1}=-1.}

لكن بالنسبة للأعداد الأولية، تُرجع الدالة أيضًا القيمة -1 وμ(1)=1{\displaystyle \mu (1)=1}بالنسبة لعدد n يحتوي على عامل أولي واحد أو أكثر مكرر،

μ(ن)=0{\displaystyle \mu (n)=0}[ 9 ]

إذا تكررت جميع العوامل الأولية لعدد ما، يُسمى عددًا قويًا (وكذلك جميع القوى الكاملة ). أما إذا لم يتكرر أي من عوامله الأولية، فيُسمى عددًا خاليًا من المربعات . (جميع الأعداد الأولية والواحد خالية من المربعات).

على سبيل المثال، 72 = 2³ ×، جميع العوامل الأولية مكررة، لذا فإن 72 عدد قوي. 42 = 2 × 3 × 7، لا يوجد أي عامل أولي مكرر، لذا فإن 42 عدد خالٍ من المربعات.

مخطط أويلر للأعداد الأقل من 100:
  مركب

هناك طريقة أخرى لتصنيف الأعداد المركبة وهي عدّ عدد القواسم. جميع الأعداد المركبة لها ثلاثة قواسم على الأقل. في حالة مربعات الأعداد الأولية، تكون هذه القواسم هي{1،ص،ص2}{\displaystyle \{1,p,p^{2}\}}. العدد n الذي له قواسم أكثر من أي x < n هو عدد مركب للغاية (على الرغم من أن أول عددين من هذا النوع هما 1 و 2).

وقد أطلق على الأعداد المركبة أيضًا اسم "الأعداد المستطيلة"، ولكن هذا الاسم يمكن أن يشير أيضًا إلى الأعداد البرونية ، وهي الأعداد التي هي ناتج ضرب عددين صحيحين متتاليين.

ثمة طريقة أخرى لتصنيف الأعداد المركبة، وهي تحديد ما إذا كانت جميع عواملها الأولية إما أصغر من عدد أولي ثابت أو أكبر منه. وتُسمى هذه الأعداد بالأعداد الملساء والأعداد الخشنة على التوالي.

انظر أيضاً

ملحوظات

مراجع