Números primos: Definición, propiedades y aplicaciones
Números primos
Definición
Un número primo es un número natural mayor que 1 que tiene exactamente dos divisores positivos: el 1 y sí mismo.
- Ejemplos: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23...
- El número 2 es el único número primo par.
- El número 1 no se considera primo, porque solo tiene un divisor (él mismo).
Números compuestos
Un número compuesto es un número natural mayor que 1 que no es primo, es decir, tiene más de dos divisores positivos.
- Ejemplos: 4, 6, 8, 9, 10, 12...
Teorema fundamental de la aritmética
Todo número natural mayor que 1 puede expresarse de manera única (sin importar el orden) como producto de números primos. A esto se le llama factorización prima o descomposición en factores primos.
Criterios de divisibilidad útiles (para identificar primos)
Para verificar si un número es primo, se puede comprobar si es divisible por algún número primo menor o igual a su raíz cuadrada. Algunos criterios rápidos:
- Divisible por 2: termina en cifra par.
- Divisible por 3: la suma de sus dígitos es múltiplo de 3.
- Divisible por 5: termina en 0 o 5.
- Divisible por 11: la diferencia entre la suma de dígitos en posición par e impar es 0 o múltiplo de 11.
Criba de Eratóstenes
Método práctico para hallar todos los números primos menores que un número dado.
- Escribir la lista de números desde 2 hasta N.
- Comenzar con el primer número no tachado (2) y tachar todos sus múltiplos.
- Repetir con el siguiente número no tachado (3, 5, 7...) hasta superar la raíz cuadrada de N.
- Los números que quedan sin tachar son primos.
Propiedades importantes
- Existen infinitos números primos (demostrado por Euclides).
- Si un número primo divide al producto de dos números enteros, entonces divide al menos a uno de ellos (Lema de Euclides).
- Todo número primo mayor que 3 es de la forma 6k ± 1 (aunque no todo número de esa forma es primo).
Aplicaciones
- Criptografía: los números primos grandes son la base del cifrado RSA.
- Matemáticas: fundamentales en teoría de números y en la resolución de problemas de divisibilidad.
- Algoritmos: generación de números pseudoaleatorios y hash.
Ejercicio rápido
Determina si 97 es primo.
- Se verifica divisibilidad por primos ≤ √97 ≈ 9.8 → primos: 2, 3, 5, 7.
- 97 no es divisible por 2, 3, 5 ni 7 (97 ÷ 7 ≈ 13.85).
- Por lo tanto, 97 es primo.