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Primfaktorzerlegungsrechner Finden Sie die Primfaktoren jeder Zahl mit erweiterter Form und Teileranzahl.

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Primfaktorzerlegung

Finden Sie die Primfaktoren jeder Zahl mit erweiterter Form und Teileranzahl.

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Geben Sie eine Zahl ein

Geben Sie jede Ganzzahl ≥ 2 ein, um ihre Primfaktorzerlegung zu finden.

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Primfaktoren anzeigen

Sehen Sie die Zahl als Produkt von Primzahlen ausgedrückt.

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Details erkunden

Überprüfen Sie die erweiterte Form, eindeutige Faktoren und die Gesamtzahl der Teiler.

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What Is Primfaktorzerlegung?

Die Primfaktorzerlegung zerlegt eine Ganzzahl in ein Produkt von Primzahlen. Durch den Fundamentalsatz der Arithmetik hat jede Ganzzahl größer als 1 eine eindeutige Primfaktorzerlegung (bis zur Reihenfolge). Zum Beispiel gilt 360 = 2³ × 3² × 5. Diese Zerlegung zeigt die grundlegenden Bausteine einer Zahl und wird verwendet, um den größten gemeinsamen Teiler (GCD) und den kleinsten gemeinsamen Vielfachen (LCM) zu finden, Brüche zu vereinfachen, diophantische Gleichungen zu lösen und in kryptografischen Algorithmen. Der Rechner zeigt auch die erweiterte Multiplikationsform an (z. B. 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 5 = 360) und berechnet die Gesamtzahl der Teiler mithilfe der Formel: wenn n = p₁^a₁ × p₂^a₂ × ... × pₖ^aₖ, dann ist die Anzahl der Teiler = (a₁+1)(a₂+1)...(aₖ+1). Dieses Tool kann Zahlen bis zu 1 Billion mit einem effizienten Teilungsalgorithmus verarbeiten.

Why Use Primfaktorzerlegung?

  • Zeigt Primfaktorzerlegung in beiden exponentiellen und erweiterten Formen
  • Berechnet die Gesamtzahl der Teiler automatisch
  • Behandelt Zahlen bis zu 1 Billion effizient
  • Visuelle Faktorenbaum-Anzeige für pädagogische Klarheit
  • Zeigt eindeutige und gesamte Primfaktor-Zählungen

Common Use Cases

Zahlentheorie

Erkunden Sie die grundlegende Struktur von Ganzzahlen durch ihre Primzerlegung.

GCD/LCM-Berechnung

Finden Sie den GCD, indem Sie die Mindestexponenten und den LCM nehmen, indem Sie die Maximal-exponenten der gemeinsamen Primfaktoren nehmen.

Bruchvereinfachung

Faktorisieren Sie Zähler und Nenner, um gemeinsame Primfaktoren zu streichen.

Kryptographie-Erziehung

Verstehen Sie, warum das Faktorisieren großer Zahlen rechnerisch schwierig ist.

Technical Guide

Der Algorithmus verwendet eine Teilungsprüfung: Beginnend mit der kleinsten Primzahl (2) wird die Zahl so lange geteilt, wie sie teilbar ist, und der Exponent wird gezählt. Dann geht man zum nächsten potenziellen Faktor über (3, 4, 5, ...). Wir müssen nur bis zur Quadratwurzel von n testen, da, wenn n einen Faktor größer als die Quadratwurzel von n hat, der entsprechende Kofaktor kleiner als die Quadratwurzel von n sein muss und bereits gefunden worden wäre. Nach der Schleife ist die verbleibende Zahl, wenn sie größer als 1 ist, selbst ein Primfaktor. Die Zeitkomplexität beträgt O(√n) im Worst-Case-Szenario (wenn n eine Primzahl ist). Die Formel für die Anzahl der Teiler leitet sich aus der multiplikativen Natur der Teilerfunktion ab: Jede Potenz einer Primzahl p^a trägt (a+1) Auswahlmöglichkeiten (p^0, p^1, ..., p^a) bei, wenn man Teiler aufbaut, und diese Auswahlmöglichkeiten sind unabhängig voneinander für verschiedene Primzahlen, sodass die Gesamtzahl das Produkt von (aᵢ+1) für alle Primfaktoren ist. Zum Beispiel hat 360 = 2³ × 3² × 5¹ (3+1)(2+1)(1+1) = 24 Teiler.

Tips & Best Practices

  • 1
    Jede Ganzzahl > 1 hat eine eindeutige Primfaktorzerlegung (Fundamentalsatz der Arithmetik)
  • 2
    Die Anzahl der Teiler wird gefunden, indem man zu jedem Exponenten 1 addiert und multipliziert
  • 3
    Eine Zahl ist genau dann eine Quadratzahl, wenn alle Exponenten in ihrer Faktorisierung gerade sind
  • 4
    Um den GCD zu finden: nehmen Sie den Mindestexponenten jedes gemeinsamen Primfaktors
  • 5
    Um den LCM zu finden: nehmen Sie den Maximal-exponenten jedes Primfaktors über beide Zahlen

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Frequently Asked Questions

Q Was ist der Fundamentalsatz der Arithmetik?
Er besagt, dass jede Ganzzahl größer als 1 eindeutig als Produkt von Primzahlen dargestellt werden kann, bis zur Reihenfolge der Faktoren.
Q Wie finde ich die Anzahl der Teiler aus der Primfaktorzerlegung?
Addieren Sie zu jedem Exponenten in der Faktorisierung 1 und multiplizieren Sie die Ergebnisse. Für 60 = 2² × 3 × 5 ist die Teileranzahl = (2+1)(1+1)(1+1) = 12.
Q Kann 1 primfaktorisiert werden?
Nein. Die Zahl 1 hat keine Primfaktoren (es handelt sich um das leere Produkt). Die Primfaktorzerlegung beginnt bei 2.
Q Warum ist es schwierig, große Zahlen zu faktorisieren?
Obwohl das Konzept einfach ist, benötigen die bekannten Algorithmen für das Faktorisieren sehr großer Zahlen (hunderte von Ziffern) unpraktisch lange Zeiten, was der Grund für die RSA-kryptographische Sicherheit ist.
Q Was ist der Unterschied zwischen Faktoren und Primfaktoren?
Faktoren umfassen alle Teiler einer Zahl (z. B. Faktoren von 12: 1,2,3,4,6,12). Primfaktoren sind nur die primen Teiler (2 und 3 für 12).

About This Tool

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