Números primos y compuestos (2º ESO)

De Wikipedia

Menú:

Enlaces internos	Para repasar	Para ampliar	Enlaces externos
Indice Descartes Manual Casio			WIRIS Calculadora

Tabla de contenidos

1 Números compuestos y números primos
- 1.1 Criba de Eratóstenes
- 1.2 Cómo averiguar si un número es primo
2 Descomposición factorial de un número
3 Descomposición factorial de múltiplos y divisores
4 Obtención de los divisores de un número por el método de factorización
- 4.1 Número de divisores de un número
5 Ejercicios propuestos

(Pág. 18)

[editar]

Números compuestos y números primos

Un número primo es un número natural, mayor que 1, que sólo tiene dos divisores: él mismo y el 1.
Un número es compuesto si tiene más de dos divisores.

Propiedad

Un número compuesto puede ponerse como producto de dos números distintos de él y la unidad.
Este proceso se puede repetir, con cada uno de los factores, hasta que el número quede descompuesto en producto de factores primos. A esto se le llama descomponer un número en factores primos.

Ejemplos

15 es compuesto porque 15 = 3·5.
El número 2 es primo ya que sus únicos divisores son 1 y 2. También son primos: 3, 5, 7, 11, 13.

Números primos y compuestos

Tutorial 1 (2´41") Sinopsis:

Conceptos de número primo y número compuesto. Tabla de números primos menores que 100.

Tutorial 2 (2´22") Sinopsis:

Conceptos de número primo y número compuesto.

Tutorial 3 (11´47") Sinopsis:

Conceptos de número primo y número compuesto.

Tutorial 4 (6´19") Sinopsis:

Breve explicación de qué son los números primos, cómo reconocerlos y cómo encontrarlos fácilmente

Tutorial 5 (9´30") Sinopsis:

Conceptos de número primo y número compuesto. Criba de Eratóstenes.

Tutorial 6 (8´49") Sinopsis:

Números primos.

La división y los números primos (9'12") Sinopsis:

The building blocks of all natural numbers are the prime numbers. The early Greeks invented the system still used today for separating natural numbers into prime and composite numbers.

(Disponibles los subtítulos en inglés)

Números naturales. Números primos (17´) Sinopsis:

Los números que nos sirven para contar, los números naturales, uno de los más viejos inventos de la Humanidad. ¿Cómo serían nuestras vidas sin la existencia de estos números?... Desde los pitagóricos, que los consideraron como el principio y la explicación de todo el Universo, hasta nuestros días estos números han ejercido un poderoso influjo sobre los matemáticos de todas las épocas. Uno de los campos que ha tenido en jaque a los grandes matemáticos es el de los números primos; una auténtica caja de sorpresas. Aún hoy, utilizando potentes ordenadores, no se han podido demostrar algunas de las conjeturas formuladas sobre estos números hace más de doscientos años. Veremos algunas de ellas y descubriremos una de las aplicaciones más extrañas de los números primos en la actualidad, su utilización en criptografía. (Ver resumen detallado)

Ejercicio (6´57") Sinopsis:

Determina cuáles de los siguientes números son primos, cuáles son compuestos, y cuáles no son ni primos ni compuestos:

24, 2, 1 y 17.

Números primos menores que 100

Actividades: Números primos y compuestos

Actividad 1 Descripción:

Actividad en la que puedes ver si un número es primo o compuesto.
Actividad en la que debes separar los números primos de los compuestos.

Actividad 2 Descripción:

Actividad 3 Descripción:

Introducción a los números primos y compuestos.

Actividad 4 Descripción:

Repaso sobre números primos y compuestos.

Actividad 5 Descripción:

Actividad en la que aprenderás a determinar si un número es primo o compuesto.

Actividad 6 Descripción:

Actividad en la que deberás decidir si un número es primo o compuesto.

Actividad 7 Descripción:

Actividad en la que deberás decidir si un número es primo o compuesto.

Actividad 8 Descripción:

Actividad en la que deberás pulsar sobre los números primos.

Autoevaluación 1 Descripción:

Identifica números primos.

Autoevaluación 2 Descripción:

Identifica números compuestos.

Autoevaluación 3 Descripción:

Test de 10 preguntas sobre números primos y compuestos.

Autoevaluación 4 Descripción:

Ejercicios de autoevaluación sobre números primos.

Autoevaluación 5 Descripción:

Ejercicios de autoevaluación sobre números compuestos.

[editar]

Criba de Eratóstenes

La criba de Eratóstenes es un algoritmo que permite hallar todos los números primos menores que un número natural dado n, que desarrolló el célebre matemático griego Eratóstenes en el siglo III a.C.

Procedimiento

Se forma una tabla con todos los números naturales comprendidos entre 2 y n, y se van tachando los números que no son primos de la siguiente manera:

Comenzando por el 2, se tachan todos sus múltiplos.
Comenzando de nuevo, cuando se encuentra un número entero que no ha sido tachado, ese número es declarado primo, y se procede a tachar todos sus múltiplos, así sucesivamente.
El proceso termina cuando el cuadrado del mayor número declarado como primo es mayor que n. Tras haber tachado sus múltiplos, los número que quedan sin tachar son todos los primos entre 2 y n.

Animación de la criba de Eratóstenes para números primos menores que 120. Se incluye la optimización de comenzar por los cuadrados de números primos.

Determinemos, mediante el siguiente ejemplo, el proceso para determinar la lista de los números primos menores de 20.

Primer paso: listar los números naturales comprendidos entre 2 y 20.

2. Segundo paso: Se toma el primer número no rayado ni marcado, como número primo.

3. Tercer paso: Se tachan todos los múltiplos del número que se acaba de indicar como primo.

4. Cuarto paso: Si el cuadrado del primer número que no ha sido rayado ni marcado es inferior a 20, entonces se repite el segundo paso. Si no, el algoritmo termina, y todos los enteros no tachados son declarados primos.

Como 3² = 9 < 20, se vuelve al segundo paso:

5. Quinto paso: En el cuarto paso, el primer número que no ha sido tachado ni marcado es 5. Se tachan sus múltiplos. Como su cuadrado es mayor que 20, el algoritmo termina y se consideran primos todos los números que no han sido tachados.

Como resultado se obtienen los números primos comprendidos entre 2 y 20, y estos son: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19.

Criba de Eratóstenes (7´38") Sinopsis:

Determinación de los números primos utilizando la Criba de Eratóstenes.

Optimización del método:

Al seguir este método de búsqueda de primos, cada vez que marcamos un número como primo, no es necesario empezar a buscar sus múltiplos desde el más pequeño, sino desde su cuadrado, pues todos los anteriores ya habrían sido eliminados por ser múltiplos de primos más pequeños.

Criba de Eratóstenes

Criba de Eratóstenes Descripción:

En esta escena podrás practicar el procedimiento de la criba de Eratóstenes para obtener números primos.

Criba de Eratóstenes Descripción:

Actividad para practicar la criba de Eratóstenes.

[editar]

Cómo averiguar si un número es primo

Procedimiento para ver si un número es primo

Para averiguar si un número es primo, efectuamos divisiones por los distintos números primos: 2, 3, 5, 7,... hasta que la división sea exacta (entonces no es primo) o el cociente sea menor o igual que el siguiente número primo por el que toca dividir (entonces es primo).

Ejemplo: Averiguar si un número es primo

Averigua si el número 167 es primo.

Solución:

Efectuamos las siguientes divisiones por los distintos números primos: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17,... hasta que sea divisible o el cociente sea menor o igual que el siguiente número primo por el que toca dividir:

167 : 2 $\rightarrow$ (cociente=83, resto=1) No es divisible por 2. Como 83>3 sigo probando con 3.

167 : 3 $\rightarrow$ (cociente=55, resto=2) No es divisible por 3. Como 55>5 sigo probando con 5.

167 : 5 $\rightarrow$ (cociente=33, resto=2) No es divisible por 5. Como 33>7 sigo probando con 7.

167 : 7 $\rightarrow$ (cociente=23, resto=6) No es divisible por 7. Como 23>11 sigo probando con 11.

167 : 11 $\rightarrow$ (cociente=15, resto=2) No es divisible por 11. Como 15>13 sigo probando con 13.

167 : 13 $\rightarrow$ (cociente=12, resto=11) No es divisible por 13. Como 12<17 paro.

Por tanto, 167 es primo.

Averiguar si un número es primo

Ejercicio 1 (6´54") Sinopsis:

Números primos y compuestos.
Averigua si son primos o compuestos los siguientes números: 263, 137 y 119.

Ejercicio 2 (13´47") Sinopsis:

Averigua si son primos o compuestos los siguientes números: 43, 293 y 611.

Números primos

Actividad: Números primos y compuestos

a) ¿Es 63 un número primo?

b) ¿Es 181 un número primo?

Solución:

Para averiguar las soluciones debes escribir donde pone "Escribe tu consulta" las siguientes expresiones:

a) is 63 a prime number?

b) is 181 a prime number?

[editar]

Descomposición factorial de un número

Se le llama descomposición factorial o factorización de un número, a su expresión como producto de potencias de números primos.

Descomposición en factores primos

Cualquier número puede expresarse como producto de potencias de números primos.

Demostración:

El procedimiento es el siguiente:

Lo dividimos por el menor número primo que podamos.
El cociente que haya resultado lo colocamos debajo del número.
Si podemos, seguimos dividiendo sucesivamente ese cociente por el mismo número primo.
Cuando no podamos hacer la división por ese número primo, lo hacemos por el siguiente primo que se pueda.
Así sucesivamente hasta que el cociente final sea 1.
El producto de todos los números primos por los que hemos ido dividiendo constituyen la descomposición factorial del número.

Ejemplo:

Halla la descomposición factorial de 90.

Solución:

Dividimos 90 entre el primer número primo por el que sea divisible. En este caso, por 2. (90:2=45) A continuación, procedemos a dividir 45, cociente de la anterior división, de igual forma. (45:3=15) Así sucesivamente hasta obtener 1 en el cociente (15:3=5; 5:5=1)

Los cocientes 2, 3, 3 y 5 son los factores que descomponen a 90.

$\left . \begin{matrix} 90 \\ 45 \\ 15 \\ 5 \\ 1 \end{matrix} \right |\begin{matrix} 2 \\ 3 \\ 3 \\ 5 \\ \; \end{matrix} \qquad 90=2 \cdot3^2 \cdot 5$

Descomposición factorial de un número

Tutorial 1 (8´25") Sinopsis:

Descomposición factorial de un número. Ejemplos

Tutorial 2 (27´28") Sinopsis:

Tutorial que explica la factorización de números en factores primos. Se explican dos técnicas para realizarlo, la técnica de columna que es el método más habitual que se enseña en casi todas las escuelas y la técnica del árbol, un método muy secillo, rápido y que permite poderlo hacer mentalmente después de práctica.

00:00 a 03:10: Definiciones básicas.
03:10 a 16:32: Método de columna.
16:32 a 27:28: Método de árbol.

Tutorial 3 (9´57") Sinopsis:

Descomposición factorial de un número. Ejemplos

Tutorial 4 (0´46") Sinopsis:

Descomposición factorial de un número mediante árbol de factores.

Tutorial 5 (6´42") Sinopsis:

Descomposición factorial de un número.

Tutorial 6 (6´26") Sinopsis:

Descomposición factorial de un número.

Tutorial 7 (7´13") Sinopsis:

Descomposición factorial de un número por el método tradicional y el de árbol.

Ejercicio 1 (8'17") Sinopsis:

Descompón en factores primos: 18, 56 y 693

Ejercicio 2 (1'12") Sinopsis:

Descompón en factores primos: 30

Ejercicio 3 (1'05") Sinopsis:

Descompón en factores primos: 99

Ejercicio 4 (10'02") Sinopsis:

Descompón en factores primos: 18, 70, 132 y 480

Ejercicio 5 (7'06") Sinopsis:

Descompón en factores primos: 12, 9 y 108

Ejercicio 6 (6'08") Sinopsis:

Descompón en factores primos: 1176, 825 y 364

Ejercicio 7 (6'08") Sinopsis:

Descompón en factores primos el número 75.

Ejercicio 8 (3'23") Sinopsis:

Descompón en factores primos: 95, 85 y 5.

Descomposición factorial de un número

Actividad 1 Descripción:

Actividad en la que puedes ver la descomposición factorial de un número dado.
Actividad para practicar la descomposición en factores primos de un número dado

Actividad 2 Descripción:

Autoevaluación 1 Descripción:

Descomposición factorial de un número.

Autoevaluación 2 Descripción:

Descomposición factorial de un número.

Descomposición factorial de un número

Actividad: Descomposición factorial de un número

Descompón en factores primos el número 156

Solución:

Para averiguar la solución debes escribir donde pone "Escribe tu consulta" la siguiente expresión:

factor 156

[editar]

Descomposición factorial de múltiplos y divisores

Propiedades

La descomposición factorial de los múltiplos de un número contiene a todos los factores primos del número.

La descomposición factorial de los divisores de un número está contenida en los factores primos del número.

Ejemplo:

40 es múltiplo de 10: La descomposición del 40 (2·2·2·5) contiene todos los factores primos del 10 (2·5).
8 es divisor de 40: La descomposición del 8 (2·2·2) está contenida en la del 40 (2·2·2·5).

[editar]

Obtención de los divisores de un número por el método de factorización

Vamos a ver cómo se buscan los divisores de un número a partir de su descomposición en factores primos. Básicamente lo que haremos es formar todas las combinaciones posibles con los distintos factores de la descomposición factorial del número, como puedes comprobar en el siguiente ejemplo.

Ejemplo: Obtener los divisores de un número

Obtén los divisores de 90.

Solución:

Descomponemos 90 en factores primos:

$90=2 \cdot3^2 \cdot 5$

Formamos grupos con los factores de dicha descomposición:

Grupos de 1 factor:

$1\,$

$2\,$

$3\,$

$5\,$

Grupos de 2 factores:

$2\cdot 3=6\,$

$2 \cdot 5=10\,$

$3 \cdot 3=9\,$

$3 \cdot 5=15\,$

Grupos de 3 factores:

$2 \cdot 3 \cdot 3=18\,$

$2 \cdot 3 \cdot 5=30\,$

$3 \cdot 3 \cdot 5=45\,$

Grupos de 4 factores:

$2 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 5=90\,$

Otra forma similar:

Descomponemos 90 en factores primos:

$90=2 \cdot 3^2 \cdot 5$

Construimos una tabla para formar las posibles combinaciones de productos de factores.

Cada casilla de la tabla contiene un divisor: 1, 3, 9, 2, 6, 18, 5, 15, 45, 10, 30 y 90.

Divisores de un número a partir de su factorización Descripción:

Actividades sobre la obtención de los divisores de un número a partir de sus descomposición en factores primos.

[editar]

Número de divisores de un número

Calcular de manera rápida todos los divisores de un entero a partir de su descomposición en factores primos no es algo cómodo, pero sí es fácil saber cuántos divisores tiene el número.

Procedimiento

Para saber el número de divisores de un entero no tenemos más que multiplicar entre sí los exponentes de todos sus factores primos aumentados en una unidad.

Ejemplo

$360=2^3 \cdot 3^2 \cdot 5 \ \rightarrow \ (3+1) \cdot (2+1) \cdot (1+1) = 4 \cdot 3 \cdot 2 = 24$