1. 推导有且仅有3个因数的自然数的结构特征
根据因数个数公式,若自然数 N 的质因数分解形式为 N=p1a1p2a2…pkak,则 N 的因数个数为 (a1+1)(a2+1)…(ak+1)。
因为因数个数为 3,且 3 是质数,所以只能写成 3=2+1 的形式。
这意味着 N 必须具有 p2 的形式,其中 p 为质数。即:有且仅有 3 个因数的自然数是质数的平方。
2. 确定质数 $p$ 的取值范围并枚举符合条件的个数
已知自然数的范围是 1≤N≤400,即 1≤p2≤400。
开平方可得质数 p 的取值范围为 1≤p≤400=20。
在 1 到 20 之间的质数 p 有:2,3,5,7,11,13,17,19,共 8 个。
对应的自然数 N=p2 分别为:4,9,25,49,121,169,289,361。
因此,有且仅有 3 个因数的自然数共有 8 个。