Calculadora de fatoração em primos
Decompõe qualquer inteiro (até 10¹²) em fatores primos, com notação exponencial, contagem de fatores distintos ω(n) e total de divisores τ(n).
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Fatoração em números primos
Todo número inteiro maior que 1 pode ser escrito como produto de números primos. Essa representação chama-se fatoração em números primos ou decomposição em fatores primos. Por exemplo:
Os primos 2, 3 e 5 são os "átomos" do 360 — não podem ser divididos mais. Os expoentes (3, 2 e 1) indicam quantas vezes cada primo aparece no produto.
O Teorema Fundamental da Aritmética
O Teorema Fundamental da Aritmética garante duas coisas:
- Existência: Todo inteiro maior que 1 tem pelo menos uma fatoração em primos.
- Unicidade: Essa fatoração é única, ignorando a ordem dos fatores.
Por que o 1 não é primo? Se o 1 fosse primo, haveria infinitas fatorações diferentes para o mesmo número (360 = 1 · 2³ · 3² · 5 = 1² · 2³ · 3² · 5 etc.). Excluir o 1 dos primos é o que preserva a unicidade.
Divisão por tentativa passo a passo
O método mais direto é a divisão por tentativa: testar todos os inteiros de 2 a como possíveis fatores.
Exemplo com n = 360:
- Divisível por 2? Sim: 360 ÷ 2 = 180, 180 ÷ 2 = 90, 90 ÷ 2 = 45. O 45 é ímpar; 2 não cabe mais. Fator 2³.
- Divisível por 3? Sim: 45 ÷ 3 = 15, 15 ÷ 3 = 5. O 5 não é divisível por 3. Fator 3².
- Divisível por 5? Sim: 5 ÷ 5 = 1. Fator 5¹.
- O quociente é 1 — concluído. Resultado: .
Por que basta ir até ? Se n tem um fator primo p > , então n/p < , o que significa que um fator menor deve existir. Se não se encontrar nenhum fator até , então n é primo.
Árvore de fatores
Uma árvore de fatores é uma forma visual de encontrar a fatoração: divide-se o número em quaisquer dois fatores e repete-se até que todos os galhos terminem em primos.
360
/ \
8 45
/ \ / \
4 2 9 5
/ \ / \
2 2 3 3
As folhas dão 2, 2, 2, 3, 3, 5 → 2³ · 3² · 5. Independentemente de como a árvore é construída, o resultado é sempre o mesmo — a unicidade em ação.
Contar divisores com a fatoração
Com a fatoração em mãos, o número total de divisores positivos é obtido por uma única fórmula:
Por quê? Cada divisor de n é formado escolhendo independentemente, para cada primo , um expoente entre 0 e — isso dá opções por primo, e as opções se multiplicam.
Divisores de 360:
O número 360 tem exatamente 24 divisores positivos.
MDC e MMC via fatoração
Com as fatorações de dois números, o MDC e o MMC se leem diretamente:
- MDC: pegar o expoente mínimo de cada primo.
- MMC: pegar o expoente máximo de cada primo.
Exemplo: MDC e MMC de 360 e 504
| Primo | Exp. 360 | Exp. 504 | mín (MDC) | máx (MMC) |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 5 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 7 | 0 | 1 | 0 | 1 |
Simplificação de frações
Para reduzir à forma irredutível, divide-se numerador e denominador pelo :
Aplicações da fatoração em primos
| Área | Uso |
|---|---|
| Criptografia (RSA) | A segurança se baseia na dificuldade de fatorar o produto de dois primos grandes |
| Tabelas hash | Tamanhos primos minimizam colisões |
| Teoria de códigos | Polinômios geradores de códigos corretores de erros |
| Teoria musical (afinação justa) | Os intervalos são razões de potências de 2, 3 e 5 |
Casos especiais
- n = 2 (o menor primo): A fatoração é o próprio 2; exatamente 2 divisores.
- n é primo: Um único fator primo; número de divisores = 2.
- n é potência de primo (ex.: 1024 = 2¹⁰): Um único primo com expoente grande; divisores = 11.
- Números altamente compostos (360, 720, 1260…): Têm mais divisores do que qualquer número menor.
Referência rápida
| Conceito | Fórmula |
|---|---|
| Fatoração | |
| Número de primos distintos | |
| Total de divisores | |
| MDC de dois números | produto com expoentes mínimos |
| MMC de dois números | produto com expoentes máximos |
| Identidade MDC × MMC |
Perguntas frequentes (FAQ)
O que é fatoração em números primos?
A fatoração em números primos (ou decomposição em fatores primos) é a representação de um inteiro maior que 1 como produto de números primos. Por exemplo, 360 = 2³ · 3² · 5. O Teorema Fundamental da Aritmética garante que essa representação é única, a menos da ordem dos fatores.
Por que a fatoração prima é única?
O Teorema Fundamental da Aritmética afirma que todo inteiro maior que 1 possui exatamente uma fatoração prima (a menos da ordem dos fatores). Essa unicidade é o fundamento de conceitos como MDC, MMC e simplificação de frações, e também sustenta a segurança da criptografia RSA.
Como calcular o número de divisores a partir da fatoração?
Se n = p₁^e₁ · p₂^e₂ · … · pₖ^eₖ, o número de divisores positivos é τ(n) = (e₁+1)(e₂+1)…(eₖ+1). Para 360 = 2³ · 3² · 5¹: τ(360) = 4 · 3 · 2 = 24, portanto 360 tem exatamente 24 divisores positivos.
Qual é o maior número que esta calculadora consegue fatorar?
Esta calculadora suporta inteiros até 1.000.000.000.000 (10¹², um trilhão). O método de divisão por tentativa vai até √n, exigindo no máximo cerca de um milhão de iterações — rápido o suficiente para rodar no navegador. Para números maiores, algoritmos especializados como o método rho de Pollard ou a peneira quadrática são utilizados.
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Verificador de Números Primos
Verifique se um número inteiro entre 1 e 1000 é primo e obtenha seu menor fator primo. Utiliza divisão tentativa pelos primos até 31.