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图解质因数分解:像拆乐高一样拆解数字 | 小学数学深度指南:典型例题精讲

适用年级

五年级

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-20

质因数分解:拆解数字的“乐高积木”

你是否觉得数字像一团乱麻?质因数分解就是帮你找到这团麻里最结实的“基础线头”——质数。今天,我们用搭积木和拆礼物的方式,把它看得清清楚楚。

💡 阿星解密:为什么公式长这样?

想象你在拆一个巨大的礼物盒(合数),里面可能装着几个小盒子(因数)。你要一直拆,直到所有盒子里都只剩下不可再拆的、固定形状的小方块(质数)为止。这个过程就叫质因数分解。

核心原则:“分解到质停。” 我们拆到只剩下质数积木就停。1就像一个“空盒子”,它什么也没装,不是一种积木,所以绝对不能出现在最后的积木清单里。这就是“阿星口诀:1不是质数,不能写在分解式里”的由来。

👀 看图说话:把数字“拆”给你看

12 合数礼物盒 拆开 3 质数积木 4 还能拆! 2 2 都是质数积木 12 = 3 × 2 × 2 (通常写作 12 = 2² × 3)

关键点拨:
图中蓝色的“12”是一个合数。我们第一次把它拆成绿色的“3”和红色的“4”。慢动作回放:绿色的“3”本身就是质数积木,拆到它就可以停了。但红色的“4”还是个合数,必须继续拆,直到把它也拆成两个绿色的质数积木“2”。那个容易被忽略的“隐形检查点”就是:检查每个因数是不是质数,不是就继续拆!直到全部都是质数,任务完成。

🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通

【母题演示】将合数 18 进行质因数分解。

🔍

阿星的显微镜

我们像拆积木一样拆解18。先想想哪两个数相乘得18?可以是3和6。

标准算式:
18 = 3 × 6
→ 3是质数,停下。6是合数,继续拆:6 = 2 × 3
→ 2和3都是质数,全部停下。
∴ 18 = 3 × 2 × 3 = 2 × 3²

(更常用的方法是短除法,从最小的质数2开始试除:18 ÷ 2 = 9;9 ÷ 3 = 3;3 ÷ 3 = 1。把除数和最后的商(1除外)连乘:18 = 2 × 3 × 3。)

【易错陷阱】将合数 50 进行质因数分解。许多同学会写成:50 = 5 × 10。

⚠️

阿星的避雷针:

大多数人会怎么错:写成 50 = 5 × 10 就停下了,认为完成了。

图解陷阱:在上面的SVG里,这就相当于把“12”拆成“3”和“4”后,看着红色的“4”说“好了不拆了”。但“10”和“4”一样,还是个合数,不是最终的质数积木!

正确思路:必须继续分解合数因数“10”。10 = 2 × 5,2和5都是质数。
∴ 50 = 5 × (2 × 5) = 2 × 5²

【高手进阶】老师要把36块饼干平均分给若干小组,要求每组人数大于1且相等,正好分完。有多少种不同的分法?

🚀

思维迁移:这不再是简单的分解,而是要用质因数分解的“成果”来求因数的个数。“每组人数”必须是36的因数。先对36进行质因数分解:36 = 2² × 3²。一个数的所有正因数个数公式是:(各质因数指数+1)连乘。所以36的因数个数有 (2+1)×(2+1)=9个。去掉因数1(因为每组人数要大于1),所以有 9 - 1 = 8 种不同的分法。

看,质因数分解是解决更复杂数论问题的“万能钥匙”!

📝 阿星的定海神针(口诀):

合数拆质数,质数不可拆。
分解到质停,1字不要写。
短除更清晰,指数排出来。

🚀 举一反三:巩固练习

练习一

将合数 24 进行质因数分解。

练习二

判断对错并改正:小明说:“28的质因数分解是 28 = 4 × 7。”

练习三

一张长方形画纸,面积是60平方厘米,且长和宽都是整厘米数。这样的长方形画纸形状有几种可能?(提示:长和宽是60的因数对)


📚 答案与解析

【答案速查】

  1. 练习一: 24 = 2 × 2 × 2 × 3 = 2³ × 3
  2. 练习二: 错。4不是质数。正确分解:28 = 2 × 2 × 7 = 2² × 7。
  3. 练习三: 先分解质因数:60 = 2² × 3 × 5。因数个数为 (2+1)×(1+1)×(1+1)=12个。长方形长宽为因数对,且(长,宽)和(宽,长)算同一种形状,所以形状种数是因数个数的一半(因为因数总是成对出现):12 ÷ 2 = 6种。

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