华罗庚学校五年级数学(上册)教材(第1-8讲,共15讲)
本系列共15 讲
第一讲数的整除问题
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一.基本概念和知识
1.整除——约数和倍数
一般地,如 a、b、c 为整数,b≠0,且a÷b = c,即整数 a 除以整数b(b≠0),除得的商 c 正好是整数而没有余数(或者说余数是0),我们就说,a 能被b 整除(或者说b 能整除a)。记作b︱ a。否则,称为a不能被b整除(或b不能整除a)。
如果整数a能被整数b整除,a 就叫做b的倍数,b 就叫做a
的约数(或因数)。
2.数的整除性质
性质1:如果a、b 都能被c整除,那么它们的和与差也能被c
整除。
性质2:如果b与c的积能整除a,那么b与c都能整除a。性质3:如果b、c 都能整除a,且b和c互质,那么b与c的
积能整除a。
性质4:如果c能整除b,b 能整除a,那么c能整除a。
3.数的整除特征
y y y y ① 能被 2 整除的数的特征:个位数字是 0、2、4、6、8 的整
数。
② 能被 5 整除的数的特征:个位是 0 或 5。
③ 能被 3(或 9)整除的数的特征:各个数位数字之和能被 3
(或 9)整除。
④ 能被 4(或 25)整除的数的特征:末两位数能被 4(或 25) 整
除。
⑤ 能被 8(或 125)整除的数的特征:末三位数能被 8(或 125) 整
除。
⑥ 能被 11 整除的数的特征:这个整数的奇数数位上的数字之
和与偶数数位上的数字之和的差(大减小)是 11 的倍数。
⑦ 能被 7(11 或 13)整除的数的特征:一个整数的末三位数 与
末三位以前的数字所组成的数之差(以大减小)能被 7
(11 或 13)整除。
二. 例题
例 1:已知 45︱ 1993 x ,求所有满足条件的六位数 1993 。 x
解:∵ 45=5×9,
∴ 根据整除“性质 2”可知
5︱ 1993 x ,9︱ 1993 , x
y y ∴ y 可取 0 或 5。
当 y =0 时,根据 9︱
当 y =5 时,根据 9︱ 1993 x
1993 x 及数的整除特征③可知 x =5; 及数的整除特征③可知 x =9。
∴ 满足条件的六位数是 519930 或 919935。
例 2:李老师为学校一共买了 28 支价格相同的钢笔,共付人民 币 9□.2□元,已知□处数字相同,请问每支钢笔多少元?
解:∵ 9□.2□元=9□2□分
28=4×7
∴ 根据整除“性质 2”可知
4 和 7 均可能整除 9□2□。
4︱2□,可知□处只能填 0 或 4 或 8。
因为 7 不能整除 9020,7 不能整除 9424,所以□处不能填 0 和
4;
因为 7︱9828,所以□处应该填 8。
又因为 9828 分=98.28 元
所以 98.28÷28=3.51(元)
答:每支钢笔 3.51 元。
例 3:已知整数 1 2 3 4 5 a a a a a 能被 11 整除,求所有满足这个条件 的整数。
得的数 解:∵ 11︱ 1 2 3 4 5 , a a a a a
∴ 根据能被 11 整除的数的特征可知:
1+2+3+4+5 的和与 5a 之差应是 11 的倍数,即:
11︱(15-5a ),或 11︱(5a -15)。
但是 15-5a=5(3-a ), 5a -15=5(a -3),又(5,11)=1,因 此
11︱(3-a)或 11︱(a -3).
又∵ a 是数位上的数字,∴ a 只能取 0~9, 所以只
有 a =3 才能 11︱(3-a )或 11︱(a -3)。 即当 a =3
时,11︱15-5a 。
∴ 符合题意的整数只有 1323334353。
例 4:把三位数 3 ab 接连重复地写下去,共写 1993 个 3 ,所
ab
3 3 ...3 ab ab ab (1993个3 ) ab 恰是 91 的倍数,求 =? ab
解:∵ 91=7×13,且(7,13)=1,
∴ 7 能整除 3 3 ...3 ab ab ab ,13 能整除 3 3 ...3 。 ab ab ab
根据一个数能被 7 或 13 整除的特征可知:
原数3 3 ...3 ab ab ab 能被 7 以及 13 整除,
当且仅当 3 ...3 ab ab (1992 组3 ab )-3 ab 能被 7 以及 13 整除,
也就是3 ...3 000 (1991 组)能被 7 以及 13 整除。 ab ab
因为(7,10)=1,( 13,10)=1,所以 7 能整除 3 ...3 000(1991
ab ab
组 ),13 能整除 3 ...3 000(1991 组),也就是 7 能整除 3 ...3 (1991 ab ab
组 ), 13 能整除 3 ...3 ab ab ab ab (1991
组),因此,用一次性质(特征), 就去掉了两组 3 ab ;反复使用性质 996 次,最后转化成:原数能被 7 以及 13 整除当且仅当 3ab 能被 7 以及 13 整除。
又∵ 91的倍数中小于 1000的只有91×4=364的百位数字是 3,
∴ 3 =364,∴ =64。
ab ab 例 5:在 865 后面被上三个数字,组成一个六位数,使它能分
别被 3、4、5 整除,且使这个数值尽可能的小。
分析 设补上数字后的六位数是 865 abc ,
因为这个六位数能分 别被 3、4、5 整除,所以它应该满足以下三个条件: 第一,数字和(8+6+5+a +b +c )是 3 的倍数;
第二,末两位数字组成的两位数 是 4 的倍数;
bc
第三,末位数字 c 是 0 或 5。
因为能被 4 整除的数的个位数字不可能是 5,所 以 ,c 只能取 0, 因
而 b 只能取自 0,2,4,6,8 中之一。
又因为 3︱ 865 0 ,且(8+6+5)除以
3 余 1, ab 所以 a +b 除以 3 余 2。 为满足题意“数值尽可能
小”,只需取 a =0,b=2. 所以,要求的六位数是
865020。
y y y y y y 例 6: 求能被 26 整除的六位数 分析 因为 26=2×13,
1991 。 x
所以 1991 x 能分别被
2 和 1
3 整除。 所以,解此题可以从 2︱ 1991 x
入手考虑。 解:因为 2︱ 1991 x
所以,y 可能取 0,2,4,5,6,8。
又因为 13︱ 1991 , x
所以,13 能整除 19与91 x 的差。
当 y =0 时,由于 13︱910,而 13 又要整除 19 与
910 之差, x 所以,13︱
又因为 19 。
x 19 =100x+19=(7×13+9)x+19=7×13x+9x+13+6,
x 所以,根据整除“性质 1”,有 13︱9x+6.
经试验可知只有当 x =8 时,13︱9x+6.
所以,当 y =0 时,符合题意的六位数是 819910。
当 y =2 时,因为 13︱ 19912 ,所以 13 整除 x 19 与(910+2)之
x 差,也即 13 整除 19 与 2 之差;与前相仿, x 19 =7×13x+13+9x+6, x 所以 13 整除 9x+6-2.
即:13︱9x+4。
经试验可知只有当 x =1 时,13︱9x+4.
y 所以,当 y =2 时,符合题意的六位数是 119912。
同理,当 y =4 时,13︱9x+6-4,即 13︱9x+2. 经
试验可知当 x =7 时,13︱9x+2.
所以,当 y =4 时,符合题意的六位数是 719914.
同理,当 y =6 时,13︱9x+6-6,即 13︱9x.
经试验可知 x 无解(因为 x 是 1991 x 的最高位数码,x ≠0).
所以,当 y =6 时,找不到符合题意的六位数。
同理,当 y =8 时,13︱9x+6-8,即 13︱9x-2。 经
试验只有当 x =6 时,13︱9x-2。
所以,当 y =8 时,符合题意的六位数是 619918。
答:满足本题条件的六位数共有 819910、119912、719914 和
619918 四个。
习 题 一
1,已知 72︱x931y ,求满足条件的五位数。
2,已知五位数 154xy 能被 8 和 9 整除,求 x +y 的值。
3,若五位数 32x5y 能同时被 2、3、5 整除,试求满足条件的所 有
这样的五位数。
4,将自然数 1、2、3、4、5、6、7、8、9 依次重复写下去组
成一个 1993 位数,这个数能否被 3 整除?
5,一
本陈
老帐
上记
着:
72 只
桶,
共□
67.9□
元。
这里
□处
字
迹不清,请把□处数字补上,并求桶的单价。
6,证明:任意一个三位数连着写两次得到一个六位数,这个六位数一定能同时被7、11、13 整除。本系列共15 讲
第二讲质数、合数和分解质因数
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一.基本概念和知识
1.质数和合数
一个数除了1和它本身,不再有别的约数,这个数叫做质数(也叫做素数)。
一个数除了1和它本身,还有别的约数,这个数叫做合数。
要特别记住:1 不是质数,也不是合数。
2.质因数与分解质因数如果一个质数是某个数的约数,那么就说这个质数是这个数的
质因数。
二.例题
例1:三个连续自然数的乘积是210,求这三个数。
∵ 210=2×3×5×7
∴可知这三个数是5、6、7。
例2:两个质数的和是40,求这两个质数的乘积的最大值是多少?
解:把40 表示为两个质数的和,共有三种形式:
40=17+23=11+29=3+37
∵17×23==391>11×29=319>3×37=111,
∴所求的最大值是391。
例3:自然数123456789 是质数,还是合数?为什么?
解:123456789 是合数。
因为它除了约数1和它本身,至少还有约数3,所以它是一个合数。
例4:连续9个自然数中至多有几个质数?为什么?解:如果这连续九个自然数在1与20 之间,那么显然其中最
多有4个质数(如:1~9 中有4个质数2、3、5、7)。如果这连续的九个自然数中最小的不小于13,那么其中的偶
数显然为合数,而其中奇数的个数最多有 5 个。这 5 个奇数中必只有一个个位数是 5,因而 5 是这个奇数的一个因数,即这个奇数是合数。这样,至多另4个奇数都是质数。
综上所述,连续九个自然数中至多有4个质数。
例5:把5、6、7、14、15 这五个数分成两组,使每组数的乘积相等。
解:∵ 5=5,7=7,6=2×3,14=2×7,15=3×5。这些数中质因数2、3、5、7 各共有2个,所以如把14(=2×
7)放在第一组,那么7和6(=2×3)只能放在第二组,继而15(=3×5)只能放在第一组,则5必须放在第二组。
这样,14×15=210=5×6×7。
∴这五个数可以分为14 和15,5、6 和7两组。
例6:有三个自然数,最大的比最小的大6,另一个是它们的平均数,且三数的乘积是42560。求这三个自然数。
分析先大概估计一下,30×30×30=27000,远小于42560,40×40×40=64000,远大于42560。因此,要求的三个自然数在30~40 之间。
解:42560=26×5×7×19
=25×(5×7)×(19×2)
=32×35×38(合题意)
∴要求的三个自然数分别是32、35 和38。
例7:有三个自然数a、b、c,已知a×b=6,b×c=15,a×c=10。求a×b×c 是多少?
解:∵ 6=2×3,15=3×5,10=2×5。
∴ (a×b)×(b×c)×(a×c)
=(2×3)×(3×5)×(2×5)
∴ a2×b2×c2=22×32×52
∴ (a×b×c)2=(2×3×5)2
∴ a×b×c=2×3×5=30
在例7中有a2=22,b2=32,c2=52,其中22=4,32=9,52=25,像4、9、25 这样的数,推及一般情况,我们把一个自然数平方所得到的数叫做完全平方数或叫做平方数。
如:12=1,22=4,32=9,42=16,…,112=121,122=144,…其中1,4,9,16,…,121,144,…都叫做完全平方数。
下面让我们观察一下,把一个完全平方数分解质因数后,各质因数的指数有什么特征。
例:把下列各完全平方数分解质因数。
9,36,144,1600,275625。
解:9=32 36=22 ×32 144=32 ×24 1600=26 ×52 275625=32×54×72
可见,一个完全平方数分解质因数后,各质因数的指数均是偶数。
反之,如果把一个自然数分解质因数之后,各个质因数的指数都是偶数,那么这个自然数一定是完全平方数。
如上例中,36=62,144=122,1600=402,275625=5252。
例8:一个整数a与1080 的乘积是一个完全平方数,求a的
最小值与这个完全平方数。
分析∵ a 与1080 的乘积是一个完全平方数。
∴乘积分解质因数后,各质因的指数一定全是偶数。
解:∵ 1080×a=23×33×5×a,
又∵ 1080=23×33×5 的质因数分解中各质因数的指数都是奇数。
∴ a 必含质因数2、3、5,因此,a 最小为2×3×5。
∴ 1080×a=1080×2×3×5=1080×30=32400。
答:a 的最小值为30,这个完全平方数是32400。例
9:360 共有多少个约数?
分析360=23×32×5
为了求360 有多少个约数,我们先来看32×5 有多少个约数,然后再把所有这些约数分别剩以1、2、22、23,即得到23×32×5(=360)的所有约数。为了求32×5 有多少个约数,可以先求出5有多少个约数,然后再把这些约数分别乘以1、3、32,即得到32×5 的所有约数。
解:记5的约数个数为Y1,32×5 的约数个数为Y2。
360(=23×32×5)的约数个数为Y3。
由上面的分析可知:
Y3=4×Y2,Y2=3×Y1,
显然Y1=2(5 只有1和5两个约数)。因
此Y3=4×Y2=4×3×Y1=4×3×2=24。
所以,360 共有24 个约数。
Y3=4×Y2 中的“4 ”即为“1、2、22、23”中数的个数,也就是其中2的最大指数加1,也就是360=23×32×5 中质因数2的个数加1;Y2=3×Y1 中的“3”即为“1、3、32”中数的个数,也就是
23×32×5 中质因数3的个数加1;而Y1=2 中的“2”即为“1、5”中数的个数,即23×32×5 中质因数5的个数加1。因此
Y3=(3+1)×(2+1)×(1+1)=24。对于任何一个合
数,用类似于23×32×5(=360)的约数个数
的讨论方式,我们可以得到一个关于求一个合数的约数个数的重要结论:
一个合数的约数个数,等于它的质因数分解式中每个质因数的个数(即指数)加1的连乘积。
例10:求240 的约数的个数。
解:∵ 240=24×31×51,
∴ 240 的约数的个数是:
(4+1)×(1+1)×(1+1)=20 个,
∴ 240 有20 个约数。
请你列举一下240 的所有约数,再数一数,看一看是否是20
个?
习题二
1.边长为自然数,面积为105 的形状不同的长方形共有多少
种?
2.11112222 个棋子排成一个长方阵,每一横行的棋子数比每一竖列的棋子数多1个。这个长方阵每一横行有多少个棋子?3.五个相邻自然数的乘积是55440,求这五个自然数。
4.自然数a乘338,恰好是自然数b的平方。求a的最小值以及自然数b。
5.求10500 的约数共有多少个?
本系列共15 讲
第三讲最大公约数和最小公倍数
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缘一.基本概念和知识