A számelmélet alaptétele, röviden SzAT a számelmélet egyik legalapvetőbb tétele, mely szerint minden 1-nél nagyobb természetes szám felbomlik, méghozzá (a szorzótényezők sorrendjétől eltekintve) egyféleképpen, prímszámok szorzatára. [1] Azaz minden természetes számnak van ún. kanonikus felbontása vagy prímfelbontása:. Például:. Ha összevonjuk az azonos tényezőket, így fogalmazhatunk: minden 1-nél nagyobb összetett szám pontosan egyféleképpen írható fel prímhatványok szorzataként:. Ezt az "egyféle" felírást a szám kanonikus alak jának is nevezik. Nehezebb a kimondása az egész számok körében: ha n 0-tól és egységelemtől (1, ‒1) különböző egész szám, akkor felírható prímek szorzataként és ha két ilyen felírás, akkor és a illetve a számok kölcsönösen megfeleltethetők egymásnak úgy, hogy az egymással megfeleltetett számok egymás asszociált jai (azaz azonosak vagy egymás ellentettjei). Egy kevésbé nehézkes, bár kissé homályosabb megfogalmazás szerint, minden 1-nél nagyobb abszolút értékű egész szám felbomlik, mégpedig a tényezők sorrendjétől és előjelétől eltekintve egyértelműen, prímek szorzatára.
a prímszámtétel, Riemann-sejtés, Az első jelentősebb analitikus számelméleti eredmény Dirichlet nevéhez fűződik, aki függvénytani módszerekkel bizonyította azt az állítást, miszerint ha a és d relatív prímek, akkor az a, a+d, a+2d,...., a+ n d számtani sorozat végtelen sok eleme prímszám. [1] Algebrai számelmélet [ szerkesztés] A számelméleti problémákat az absztrakt algebra módszereivel vizsgálja. algebrai számok algebrai egészek Galois-elmélet véges testek számelmélete p-adikus számok ideálok elmélete Kombinatorikus számelmélet [ szerkesztés] Ez a nagyrészt Erdős Pál által létrehozott terület a természetes számok kombinatorikusan megfogalmazható tulajdonságaival foglalkozik. Gyakorta használ lineáris algebrai eszközöket is. Prímszámelmélet [ szerkesztés] A prímszámok eloszlásával, tulajdonságaikkal foglalkozik.
Bizonyított, hogy a prímszámok sorában tetszőleges nagy hézagok vannak, azaz a természetes számoknak olyan sorozata, amelyek között nincs prímszám. Ha egy k hosszúságú hézagot akarunk készíteni, szorozzuk össze a k-nál kisebb prímszámokat, és adjunk hozzá rendre 2-t, 3-t, 4-t, …, k+1-t. Példa: Készítsünk 20 darab Tovább Eratoszthenész szitája A prímszámok előállításának ma is használt módszere Eratoszthenész görög matematikustól származik. Az elnevezés utal az eljárás lényegére, mivel az 1-től n-ig felírt egész számok közül "kiszitáljuk" az összetett számokat. Amely számok fennmaradnak a "szitán" (az 1 kivételével) azok a prímek. Az eljárás: 1. Írjuk fel a számokat 1-től n-ig, (itt Tovább Prímszámok táblázata 2-1187-közötti prímszámok: Tovább Nagyon nagy prímszámok Nagyon nagy prímszámok: Érték Számjegyek száma Felfedezés Megjegyzés 2127-1 39 számjegy Számítástechnika előtt 22281-1 23217-1 24423-1 2216091-1 1996. GMIPS 909 526 számjegy 1998. 2 6 972 593-1 2 098 960 számjegy 1999. 213 466 917-1 4 053 946 számjegy 2001.
Sok esetben azonban ennek feltételezésére is szükség lehet a gyakorlati és különösen elméleti problémák megoldása során.