Strona główna › Liczby i działania › Liczby pierwsze
Liczby pierwsze
Liczba pierwsza ma dokładnie dwa dzielniki: jedynkę i samą siebie. Ta definicja wygląda niewinnie, dopóki nie zada się pytania, które zadaje każdy uczeń: dlaczego więc jedynka nie jest pierwsza, skoro dzieli się tylko przez siebie? Odpowiedź nie brzmi „bo tak przyjęto” — i od niej warto zacząć.
Przejdź od razu do zadań (6) ↓
1Pierwsze i złożone — podział na dwie grupy
Liczby naturalne większe od jedynki dzielą się na dwie rozłączne grupy, a kryterium jest jedno: ile mają dzielników.
| rodzaj | ile dzielników | przykłady |
|---|---|---|
| pierwsza | dokładnie dwa: i ona sama | , , , , , |
| złożona | więcej niż dwa | , , , , |
| jedynka | jeden — tylko ona sama | ani pierwsza, ani złożona |
Wiersz trzeci jest sednem sprawy: jedynka nie mieści się w żadnej grupie. Nie jest pierwsza, bo ma za mało dzielników, i nie jest złożona, bo nie da się jej rozłożyć. Stoi osobno.
Liczbę złożoną poznaje się po tym, że ma dzielnik właściwy — czyli inny niż jedynka i ona sama. Dziewiątka dzieli się przez trzy, więc jest złożona; siódemka przez nic poza i , więc jest pierwsza.
Podstawa programowa oczekuje rozpoznawania liczb złożonych jednocyfrowych i dwucyfrowych oraz takich, w których dzielnik zdradza cecha podzielności. To wyznacza realny zakres ćwiczeń — liczb czterocyfrowych nikt tu badać nie każe.
Oto wszystkie liczby pierwsze do stu — jest ich dwadzieścia pięć:
2Dlaczego jedynka nie jest liczbą pierwszą
Najczęstsza odpowiedź w internecie brzmi „bo taka jest definicja” — i jest bezużyteczna, bo definicje wymyślają ludzie, więc od razu ciśnie się pytanie: dlaczego wymyślili akurat taką.
Prawdziwy powód jest praktyczny. Cała użyteczność liczb pierwszych stoi na jednym twierdzeniu: każdą liczbę złożoną da się rozłożyć na czynniki pierwsze dokładnie na jeden sposób.
I to jest jedyny rozkład dwunastki. Kolejność można zmienić, ale zestaw czynników jest zawsze ten sam. Na tej jednoznaczności opiera się liczenie NWD i NWW — bo skoro rozkład jest jeden, to porównywanie rozkładów ma sens.
Co by się stało, gdyby jedynka była pierwsza
Wtedy dwunastkę można by rozłożyć tak: , ale też , a także — i tak bez końca, bo jedynek wolno dopisać dowolnie wiele.
Rozkładów byłoby nieskończenie wiele zamiast jednego. Twierdzenie o jednoznaczności przestałoby obowiązywać, a razem z nim cała metoda liczenia NWD i NWW przez porównywanie rozkładów.
Wykluczenie jedynki nie jest więc kaprysem ani formalnością. To cena, którą płacimy za to, żeby rozkład był jeden — i bardzo opłacalna cena.
Zauważ, że definicja „dokładnie dwa dzielniki” załatwia sprawę sama, bez dopisywania wyjątków. Jedynka ma jeden dzielnik, więc odpada automatycznie.
3Sito Eratostenesa
Najstarsza znana metoda wyławiania liczb pierwszych — wymyślona w starożytnej Grecji i wciąż najwygodniejsza, gdy chcemy znaleźć wszystkie liczby pierwsze w jakimś zakresie.
Pomysł jest odwrotny do sprawdzania po kolei: zamiast pytać o każdą liczbę osobno, wykreślamy wielokrotności. To, co zostanie, jest pierwsze.
- wypisz liczby od do ,
- wykreśl jedynkę, jeśli ją zapisałeś — nie jest pierwsza,
- zakreśl , a potem wykreśl wszystkie jej wielokrotności: ,
- znajdź pierwszą niewykreśloną liczbę — to ; zakreśl ją i wykreśl jej wielokrotności,
- powtarzaj: kolejne niewykreślone to , potem ,
- zatrzymaj się po siódemce — dalej nie trzeba,
- wszystko, co zostało niewykreślone, to liczby pierwsze.
Dlaczego kończymy na siódemce
Bo mieści się w setce, ale już nie.
Każda liczba złożona mniejsza od ma dzielnik nie większy niż — a to znaczy, że została już wykreślona przy dwójce, trójce, piątce albo siódemce. Szerzej tłumaczę tę regułę przy rozkładzie na czynniki.
Warto wykonać sito raz, ręcznie, na kartce. Widać wtedy rzecz, której nie widać z gotowej listy: liczby pierwsze rzedną. Do dziesięciu są cztery, między a też cztery, a między a — już tylko jedna, .
Sito jest metodą szkolną i klasyczną, ale sama podstawa programowa nie wymienia go z nazwy — wymaga rozpoznawania liczb pierwszych, nie konkretnego sposobu.
4Dwójka i inne obserwacje z listy
Gotowa lista liczb pierwszych mówi kilka rzeczy, które warto zauważyć od razu.
Dwójka jest jedyną parzystą liczbą pierwszą. Każda inna liczba parzysta dzieli się przez , więc ma co najmniej trzy dzielniki i z definicji jest złożona. Dwójka jest jedynym wyjątkiem, bo dla niej ten dzielnik jest nią samą.
Stąd praktyczny wniosek do zadań: poza dwójką wszystkie liczby pierwsze są nieparzyste. Jeśli liczba większa od kończy się cyfrą parzystą, nie ma po co dalej sprawdzać.
Podobnie z piątką: poza samą piątką żadna liczba pierwsza nie kończy się na ani na , bo takie dzielą się przez pięć.
Liczby, które wyglądają na pierwsze, a nie są
, , — wszystkie trzy zdradza suma cyfr podzielna przez trzy.
oraz — te są najbardziej podstępne, bo dla siódemki nie ma wygodnej cechy podzielności. Trzeba po prostu podzielić.
Siódemka jest w tym temacie najczęstszym przeoczeniem. Dwójkę, trójkę i piątkę widać z cech podzielności, więc odpadają same — a siódemkę trzeba sprawdzić świadomie.
5Ile jest liczb pierwszych
Skoro liczby pierwsze rzedną, nasuwa się pytanie: czy w końcu się kończą?
Nie kończą się — jest ich nieskończenie wiele. Udowodnił to Euklides około lat p.n.e. i jest to jeden z najstarszych zachowanych dowodów w matematyce.
To materiał nadprogramowy
Dowód Euklidesa nie należy do podstawy programowej szkoły podstawowej ani do wymagań egzaminacyjnych.
Wart jest jednak poznania, bo pokazuje, jak wygląda rozumowanie matematyczne — i jest na tyle prosty, że da się go zrozumieć w kilka minut.
Pomysł jest taki: przypuśćmy, że liczb pierwszych jest skończenie wiele i że wypisaliśmy je wszystkie. Pomnóżmy je wszystkie przez siebie i dodajmy jeden.
Nowa liczba nie dzieli się przez żadną z wypisanych — przy każdym dzieleniu zostaje reszta . A skoro każda liczba większa od jedynki ma jakiś dzielnik pierwszy, to musi istnieć liczba pierwsza spoza naszej listy. Lista nie mogła więc być pełna.
Ciekawostka, która pilnuje, żeby nie wyciągnąć zbyt pochopnego wniosku: samo nie jest pierwsze. To — obie liczby pierwsze, obie spoza listy. Dowód nie twierdzi, że iloczyn plus jeden jest pierwszy; twierdzi tylko, że kryje w sobie nowy dzielnik pierwszy. I to wystarcza.
6Przykłady krok po kroku
Trzy przykłady: badanie pojedynczej liczby, pułapka z siódemką i fragment sita.
Przykład 1 Czy 97 jest liczbą pierwszą
Sprawdź, czy jest liczbą pierwszą.
- Dwójka: jest nieparzyste, więc nie dzieli się przez .
- Trójka: suma cyfr to , a nie dzieli się przez — więc i nie.
- Piątka: liczba nie kończy się na ani , odpada.
- Siódemka: reszty — nie dzieli.
- Czy sprawdzać dalej? , a to więcej niż — więc nie trzeba.
- Nie znaleziono żadnego dzielnika właściwego, zatem jest liczbą pierwszą.
- Kontrola: to ostatnia liczba pierwsza przed setką i jedyna w przedziale od do ✓
Odpowiedź: Tak, jest liczbą pierwszą.
Cztery dzielenia wystarczyły, bo dalej sprawdzać nie trzeba. Zatrzymanie w odpowiednim momencie jest tu równie ważne jak same rachunki — bez tej reguły uczeń dzieliłby przez wszystko aż do .
Przykład 2 Pułapka z siódemką
Czy jest liczbą pierwszą?
- Liczba jest nieparzysta, więc dwójka odpada.
- Suma cyfr: , co nie dzieli się przez — trójka odpada.
- Nie kończy się na ani — piątka odpada.
- Do tego miejsca wszystko wskazuje na liczbę pierwszą i tu wielu uczniów kończy.
- Siódemka: — dzieli się bez reszty.
- Zatem i jest liczbą złożoną.
- Kontrola: ✓
Odpowiedź: Nie — jest liczbą złożoną.
To najczęstszy błąd w całym temacie. Dla dwójki, trójki i piątki istnieją wygodne cechy podzielności, więc odsiewają się same; dla siódemki cechy nie ma i trzeba wykonać dzielenie świadomie. Ta sama pułapka to .
Przykład 3 Fragment sita Eratostenesa
Wykonaj sito dla liczb od do i wypisz liczby pierwsze.
- Wypisuję: .
- Zakreślam , wykreślam jej wielokrotności: .
- Pierwsza niewykreślona to — zakreślam, wykreślam (parzyste wielokrotności trójki zniknęły już wcześniej).
- Następna niewykreślona to — zakreślam, wykreślam (pozostałe wielokrotności piątki już przepadły).
- Czy iść dalej? , a to więcej niż — więc kończę.
- Zostały: — dziesięć liczb pierwszych.
- Kontrola: wszystkie poza dwójką są nieparzyste ✓ i żadna poza piątką nie kończy się na ✓
Odpowiedź: — dziesięć liczb pierwszych.
Zwróć uwagę, ile pracy oszczędza kolejność: przy trójce większość wielokrotności była już wykreślona przy dwójce, a przy piątce zostało do skreślenia tylko . Dlatego sito jest szybsze niż badanie każdej liczby osobno.
7Najczęstsze błędy
Cztery błędy — pierwszy dotyczy jedynki, a dwa kolejne zatrzymania się za wcześnie.
Uznanie jedynki za liczbę pierwszą
Skąd się bierze: Jedynka „dzieli się tylko przez siebie”, więc pasuje do luźno zapamiętanej definicji. Ma jednak jeden dzielnik, a liczba pierwsza musi mieć dokładnie dwa. Gdyby ją dopuścić, rozkład na czynniki przestałby być jednoznaczny.
Jak zrobić dobrze: Licz dzielniki, nie recytuj definicji z pamięci. Jedynka ma jeden dzielnik i dlatego nie jest ani pierwsza, ani złożona — stoi poza tym podziałem.
Pominięcie siódemki przy sprawdzaniu
Skąd się bierze: Uczeń sprawdza , i , bo dla nich są cechy podzielności, i uznaje liczbę za pierwszą. Tymczasem , czy dzielą się właśnie przez — a tego nie widać z żadnej wygodnej cechy.
Jak zrobić dobrze: Po dwójce, trójce i piątce zawsze wykonaj dzielenie przez , a przy liczbach powyżej także przez i . To jedno dodatkowe dzielenie eliminuje najczęstszy błąd.
Sprawdzanie dzielników aż do samej liczby
Skąd się bierze: Uczeń dzieli kolejno przez aż do . Wynik będzie poprawny, ale kosztem kilkudziesięciu niepotrzebnych dzieleń — a na sprawdzianie zwykle brakuje na to czasu.
Jak zrobić dobrze: Sprawdzaj tylko liczby pierwsze do pierwiastka z badanej liczby. Dla wystarczą , , i , bo przekracza już .
Uznanie każdej liczby nieparzystej za pierwszą
Skąd się bierze: „Pierwsze są nieparzyste” zapamiętuje się jako regułę działającą w obie strony. Ale , , , , i też są nieparzyste, a wszystkie są złożone — nieparzystość jest warunkiem koniecznym, nie wystarczającym.
Jak zrobić dobrze: Nieparzystość pozwala tylko odrzucić liczbę parzystą (poza dwójką). Żeby potwierdzić, że liczba jest pierwsza, trzeba sprawdzić wszystkie dzielniki do pierwiastka.
Zadania z egzaminu ósmoklasisty — cyfry, podzielność i zaokrąglanie
Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminu ósmoklasisty (CKE) — przy każdym podano sesję egzaminacyjną. Pod każdym zadaniem znajdziesz rozwiązanie krok po kroku wraz ze wskazówką i typowym błędem. W zestawie jest 2 zadania z arkuszy egzaminu gimnazjalnego (do 2019 roku) — dokładamy je jako dodatkowe ćwiczenie tych samych umiejętności. Zakres gimnazjum był miejscami szerszy niż wymagania dla klas 7–8, dlatego każde takie zadanie jest podpisane osobno.
Zadania zamknięte
Zadanie 1 (czerwiec 2025)1 pktśrednie
| Suma liczb i jest podzielna przez 4. | P | F |
| Iloczyn liczb i jest podzielny przez 3. | P | F |
Zobacz rozwiązanie krok po kroku
Odpowiedź: P, P
- Zdanie 1: liczymy sumę .
- Podzielność przez 4 sprawdzamy po dwóch ostatnich cyfrach: ✓, więc 152 dzieli się przez 4 — prawda.
- Zdanie 2: iloczynu nie trzeba liczyć! Wystarczy, że jeden z czynników dzieli się przez 3.
- Suma cyfr liczby 69: , a , więc dzieli się przez 3.
- Skoro , to — iloczyn dzieli się przez 3 ✓ — prawda.
- Odpowiedzi: P, P.
💡 Wskazówka: W iloczynie wystarczy znaleźć jeden czynnik podzielny przez daną liczbę — cały iloczyn wtedy też się przez nią dzieli. W sumie tak nie działa: trzeba policzyć.
⚠ Typowy błąd: mnożenie na piechotę. To strata czasu i okazja do pomyłki — wystarczy spojrzeć na czynniki.
Zadanie 2 (maj 2021)1 pkttrudniejsze
| A | Tak, | ponieważ wśród dowolnych pięciu kolejnych liczb całkowitych | 1. | nie musi znajdować się liczba podzielna przez 10. |
| 2. | jest co najmniej jedna liczba nieparzysta i co najmniej jedna parzysta. | |||
| B | Nie, | |||
| 3. | jest co najmniej jedna liczba podzielna przez 5 i co najmniej jedna parzysta. | |||
Zobacz rozwiązanie krok po kroku
Odpowiedź: A, 3
- Rozkładamy dzielnik na czynniki pierwsze: . Żeby iloczyn dzielił się przez 10, musi zawierać czynnik i czynnik .
- Wśród pięciu kolejnych liczb zawsze jest dokładnie jedna podzielna przez — bo co piąta liczba jest wielokrotnością piątki.
- Wśród pięciu kolejnych są też co najmniej dwie liczby parzyste, czyli czynnik na pewno się znajdzie.
- Skoro iloczyn zawiera i , i , to dzieli się przez — odpowiedź A, uzasadnienie 3.
- Przykład: , a ✓.
💡 Wskazówka: Przy podzielności iloczynu zawsze rozłóż dzielnik na czynniki pierwsze i sprawdź, czy każdy z nich gdzieś się znajdzie.
⚠ Kuszące uzasadnienie 2. („jest liczba parzysta i nieparzysta”) gwarantuje tylko podzielność przez 2 — nic nie mówi o piątce. A uzasadnienie 1. jest prawdziwe (liczby podzielnej przez 10 faktycznie może nie być), ale prowadzi do złej odpowiedzi: dziesiątka powstaje z iloczynu 2 i 5, nie musi być gotowa w jednej liczbie.
Zadanie 3 (grudzień 2018)1 pkttrudniejsze
Najmniejsza wspólna wielokrotność liczb i jest równa
- A.
- B.
- C.
- D.
Zobacz rozwiązanie krok po kroku
Odpowiedź: C
- Szukamy — najmniejsza liczba dodatnia podzielna przez 3 i 4, czyli . Zatem .
- Szukamy — podzielna przez 2 i 9 znaczy podzielna przez 18. Największa dwucyfrowa wielokrotność 18 to . Zatem .
- Teraz NWW liczb 12 i 90 — rozkładamy obie na czynniki pierwsze:
- oraz .
- Do NWW bierzemy każdy czynnik w najwyższej potędze, jaka wystąpiła: dwójkę z liczby 12 (), trójkę z liczby 90 () i piątkę ().
- . Odpowiedź C.
💡 Wskazówka: Kontrola wyniku: NWW musi być wielokrotnością obu liczb. Sprawdzamy: ✓ i ✓.
⚠ Częsty błąd: pomnożenie liczb przez siebie () — to daje wspólną wielokrotność, ale nie najmniejszą. Drugi błąd: wybór 72 lub 216, które nie dzielą się przez 90.
Zadanie 4 (kwiecień 2012, egzamin gimnazjalny)1 pktłatwe
| Liczba 1725 jest liczbą podzielną przez 15. | P | F |
| Liczba 1725 jest wielokrotnością 125. | P | F |
Zobacz rozwiązanie krok po kroku
Odpowiedź: P, F
- Zdanie 1: rozkładamy dzielnik — , więc sprawdzamy obie cechy osobno.
- Przez : suma cyfr , a dzieli się przez 3 ✓.
- Przez : liczba kończy się na ✓.
- Skoro dzieli się i przez 3, i przez 5, to dzieli się przez 15 — prawda ().
- Zdanie 2: sprawdzamy . Wiemy, że , a — liczba 1725 wypada pomiędzy, więc nie jest wielokrotnością 125. Fałsz.
- Odpowiedzi: P, F.
💡 Wskazówka: Przy podzielności przez liczbę złożoną (15, 12, 18…) rozłóż ją na czynniki względnie pierwsze i sprawdź każdy osobno. Uwaga: dla 12 nie wystarczy „przez 2 i przez 6” — trzeba „przez 3 i przez 4”.
⚠ Częsty błąd w drugim zdaniu: uznanie, że skoro liczba kończy się na 25, to dzieli się przez 125. Końcówka 25 świadczy tylko o podzielności przez 25.
Zadanie 5 (materiały CKE)1 pktśrednie
- A.
- B.
- C.
- D.
Zobacz rozwiązanie krok po kroku
Odpowiedź: D
- Liczba porcji musi dzielić obie liczby owoców — i to jak największa. Szukamy więc .
- Rozkładamy na czynniki pierwsze: , czyli , oraz .
- Do NWD bierzemy wspólne czynniki w najniższej potędze: .
- Sprawdzamy: mandarynki na osobę, śliwki na osobę — wszystko się zgadza.
- Odpowiedź D.
💡 Wskazówka: „Maksymalnie osób / największe pudełka / równe porcje” to sygnał NWD. Gdy w zadaniu chodzi o „za ile dni znowu się spotkają / najmniejsza wspólna liczba” — to NWW.
⚠ Kusząca odpowiedź 90 to NWD… gdyby owoców było po tyle samo. Ale nie jest liczbą całkowitą, więc 90 osób nie dostałoby równych porcji.
Zadania otwarte
Zadanie 6 (grudzień 2011, egzamin gimnazjalny)2 pkttrudniejsze
Zobacz rozwiązanie krok po kroku
Odpowiedź: dowód
- Zaczynamy od rozłożenia liczby, do której zmierzamy: . Musimy więc pokazać, że nasza liczba zawiera czynnik i czynnik .
- Oznaczmy tę liczbę przez .
- Skąd bierzemy piątkę? Skoro dzieli się przez , to dzieli się w szczególności przez .
- Skąd bierzemy dwójkę? Skoro dzieli się przez , to dzieli się w szczególności przez .
- Liczby i nie mają wspólnych dzielników poza 1 (obie są pierwsze), więc z podzielności przez każdą z nich wynika podzielność przez ich iloczyn.
- Zatem dzieli się przez . co należało uzasadnić
- Można to też zapisać krócej: jest wielokrotnością , a , więc dzieli się przez 10.
💡 Wskazówka: Schemat takich dowodów jest zawsze ten sam: rozłóż cel na czynniki pierwsze, a potem pokaż, skąd bierze się każdy z nich.
⚠ Najczęstszy błąd: sprawdzenie jednego przykładu (np. 210) i uznanie sprawy za zamkniętą. Jeden przykład nie jest dowodem — trzeba rozumować dla dowolnej liczby .
Odpowiedzi
Sam wynik do szybkiego sprawdzenia. Pełne rozwiązanie — z drogą dojścia, wskazówką i typowym błędem — rozwija się pod każdym zadaniem, więc nie trzeba wracać na górę.
| 1. P, P | 2. A, 3 | 3. C | 4. P, F | 5. D | 6. dowód |
Treści zadań pochodzą z arkuszy egzaminu ósmoklasisty oraz z arkuszy egzaminu gimnazjalnego (Centralna Komisja Egzaminacyjna, cke.gov.pl) — pochodzenie każdego zadania podano przy jego numerze. Rozwiązania, wskazówki i omówienia błędów są autorstwa redakcji „Nie każ mu liczyć”.
8Pytania i odpowiedzi
Co to jest liczba pierwsza?
Liczba naturalna mająca dokładnie dwa dzielniki: jedynkę i samą siebie. Do stu jest ich dwadzieścia pięć: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
Dlaczego 1 nie jest liczbą pierwszą?
Bo ma tylko jeden dzielnik, a liczba pierwsza musi mieć dokładnie dwa. Gdyby ją dopuścić, rozkład na czynniki pierwsze przestałby być jednoznaczny: dałoby się zapisać jako , ale też i tak bez końca.
Czy 2 jest liczbą pierwszą?
Tak, i jest jedyną parzystą liczbą pierwszą. Każda inna liczba parzysta dzieli się przez , więc ma co najmniej trzy dzielniki i jest złożona. Poza dwójką wszystkie liczby pierwsze są nieparzyste.
Na czym polega sito Eratostenesa?
Zamiast badać każdą liczbę osobno, wykreślasz wielokrotności. Wypisujesz liczby, zakreślasz i wykreślasz jej wielokrotności, potem robisz to samo z , i . Dla zakresu do stu wystarczą te cztery — co zostanie niewykreślone, jest pierwsze.
Czym różni się liczba pierwsza od złożonej?
Liczbą dzielników. Pierwsza ma dokładnie dwa, złożona więcej niż dwa — czyli ma dzielnik właściwy, inny niż jedynka i ona sama. Jedynka nie należy do żadnej z tych grup, bo ma tylko jeden dzielnik.
Ile jest liczb pierwszych?
Nieskończenie wiele — udowodnił to Euklides około r. p.n.e. Choć rzedną (do dziesięciu są cztery, między a już tylko jedna), nigdy się nie kończą. Dowód jest materiałem nadprogramowym, ale prostym do zrozumienia.
Co to są liczby pierwsze?
Liczby pierwsze to liczby naturalne większe od jedynki, które dzielą się tylko przez jeden i przez samą siebie. Najmniejsza z nich to dwa i jest to jedyna parzysta liczba pierwsza. Jedynka nie jest liczbą pierwszą, bo ma tylko jeden dzielnik.
Czytaj dalej
Mateusz Będkowski
nauczyciel matematyki, autor „Nie każ mu liczyć”
Uczę matematyki od 13 lat, w tym 7 lat w szkole — dziś w dwóch szkołach w Kaliszu. Magister pedagogiki ze specjalnością terapia pedagogiczna, po studiach podyplomowych z matematyki. Rozwiązania na tej stronie liczę sam, krok po kroku, i zapisuję dokładnie tak, jak tłumaczę je uczniowi na kartce.
Ostatnia aktualizacja: 2026-07-31. Zadania egzaminacyjne pochodzą z arkuszy CKE (cke.gov.pl); teoria, przykłady i rozwiązania są autorstwa redakcji „Nie każ mu liczyć”.