1-20自然数开平方
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第9讲完全平方数第一部分基本知识点——这是重中之重一个自然数平方后所得到的数叫完全平方数,也叫平方数。
0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,……都是完全平方数,同学们要数记前20个完全平方数。
观察这些完全平方数,可以得到完全平方数的一些常用性质:性质1:完全平方数的末位数字只能是0,1,4,5,6,9。
推论:个位数是2,3,7,8的整数一定不是完全平方数;性质2:如果一个自然数介于两个连续的完全平方数之间,则它不是完全平方数。
性质3:完全平方数除以3余0或1;完全平方数除以4余0或1;。
性质4:如果一个完全平方数的个位数字是6,则是位数字是奇数。
性质5:完全平方数分解质因数后,每个质因数的次数都是偶数。
性质6:一个正整数如果是完全平方数,那么它有奇数个约数(包括1和它本身)。
一个正整数如果它有奇数个约数(包括1和它本身),那么它是完全平方数。
约数个数为3的自然数一定是某个质数的平方。
性质7:平方差公式A2-B2=(A+B)(A-B),其中A+B与A-B的奇偶性相同。
第二部分学案[学案1] 完全平方数的个位数字只能是0、1、4、5、6、9,可是个位数字是0、1、4、5、6、9的不一定都是完全平方数,那么我们定义:个位数字是0、1、4、5、6、9且不是完全平方数的自然数为“伪平方数”,那么在两位数中,偶数与伪平方数那个多?分析:⑴两位数从10到99共90个,其中偶数90÷2=45(个)。
⑵两位数中个位数字是“0、1、4、5、6、9”的有6×9=54(个),其中完全平方数有16、25、36、49、64、81这6个,伪平方数有54-6=48个。
⑶两位数中偶数45个,伪平方数48个,伪平方数比偶数多。
[学案2] 将16分解成若干个质数(可以相同)相加的形式,如果这些质数的乘积正好是平方数,那么这个平方数可能是几?分析:⑴要使这些质数的乘积是完全平方数,那么质数必须成对出现,我们把16分成8+8的两组,每组用相同的方式分解成一些质数相加的形式即可。
平方的求和方法宝子,今天咱们来唠唠平方求和的方法呀。
咱先说说自然数的平方和。
有个超酷的公式哦,1² + 2² + 3² + … + n² = n(n + 1)(2n + 1)/6。
你看这个公式,就像一个魔法咒语一样。
比如说,要求1到5的平方和。
那n就是5啦,把5代到公式里,5×(5 + 1)×(2×5 + 1)÷6 = 5×6×11÷6 = 55。
是不是很神奇呀 。
那这个公式是咋来的呢?其实有好几种推导方法呢。
有一种比较有趣的是用数学归纳法。
先验证当n = 1的时候,公式成立。
1² = 1,而1×(1 + 1)×(2×1 + 1)÷6 = 1,对啦。
然后假设当n = k的时候公式成立,再去证明n = k + 1的时候也成立。
这就像是搭积木,一块一块稳稳地搭起来呢。
要是遇到不是从1开始的连续自然数的平方和呢?比如说3² + 4² + 5²。
咱可以先求出1² + 2² + 3² + 4² + 5²的和,再减去1²+2²。
按照前面的公式,1² + 2² + 3² + 4² + 5² = 5×(5 + 1)×(2×5 + 1)÷6 = 55,1²+2² = 1+4 = 5,那3² + 4² + 5² = 55 - 5 = 50啦。
还有哦,如果是一些有规律的数的平方和,比如说奇数的平方和或者偶数的平方和。
奇数的平方和公式是n(2n - 1)(2n + 1)/3,偶数的平方和公式是2n(n + 1)(2n + 1)/3。
自然数平方和公式证明1:此式对于任何自然数n都成立。
依次把n=1,2,3,...,n-1,n代入止式可得把这n个等式的左边与右边对应相加,则n个等式的左边各项两两相消,最后只剩下;而前n个等式的右边各项,我们把它们按三列相加,提取公因数后,第一列出现我们所要计算的前n个自然数的平方和,第二列出现我们在上一段已经算过的前n个自然数的和,第三列是n个1。
因而我们得到。
现在这里对这个结果进行恒等变形可得移项,合并同类项可得即证明2:设12+ 22 + … + n 2 =An 3+Bn 2+Cn+D,令n=1,2,3,4得关于A ,B ,C 。
D 的四元一次方程组,可解得A=C=16 ,B=12 ,D=0,再用数学归纳法证明。
证明3:设f(x)=(1+x)2+ (1+x)3 +… +(1+x)n ,则x 2的系数和为 C 22 + C 23 +… + C 2n=12 [12+ 22 + … + n 2]-12 (1+2+… + n) = 12 [12+ 22 + … + n 2]- -14n(n+1) 又f(x)=(1+x)2-(1+x)n+1x,其中x 2的系数为C 3n+1 ,于是有12 [12+ 22 + … + n 2]- -14 n(n+1)= C 3n+1 ,解得 12+ 22 + … + n 2 = n(n+1)(2n+1)6关于自然数平方和的几个模型归纳法、变换数学公式、组合恒等式等证明外,还可以构造模型来证明示k 个k 之和(图1(1)).旋转此三角形数阵得到另两个三角形数阵(图1(2)、1(3)),每一线段上的数字顺序成等差数列,再重叠三个数阵,则每一点上的数字和为(2n +1).于是透了运动的思想,动静结合,相得益彰.割补、数形结合来证明.(n-1)(2n-1)个单位正方形;再给前n-2层各补(2n-3)个单位正方形,共补(n-2)(2n-3)个;……,最后给第一层补3个,这样添补的单位正模型2数形结合,以形助数,比较直观.而应用映射方法将求和问题映射成几何上的求堆垒总数问题,再利用几何体的割补求和,也体现了化归思想.而添补的立方体个数为1×3+2×5+…+n(2n+1),原有立方体个数以上三个均属构造的数学模型,另外还可以构造物理模型,从物理意义上进行探讨.垂线段上分别等距离地放1个,2个,…,n个重量为1个单位的质点.则这些质点对原点的力矩数学知识结构之间的相互联系,为我们解决问题提供了丰富的源泉.数学问题的模型是多样的.通过对不同模型的探讨,将有助于开阔我们的视野,有助于提高我们的分析问题和解决问题的能力.前n 个连续自然数的平方和公式的最新证明方法关于前n 个连续自然数的平方和: )12)(1(61 (222)2321++=++++n n n n 的证明方法很多,这里不再一一列举了.为了让小学生掌握住这个公式,我现在用一种比较合适的方法,方便孩子们理解和掌握,同时发现这个方法教学效果很好. 我们先来计算:321222++=1×1+2×2+3×3,即1个1与2个2与3个3的和。
自然数的1至n幂的求和公式的递进推导法(连载一)《自然数平方和公式推导及其应用》(/s/blog_4d9ff3d10100cc8t.html)发表以来,得到了数学爱好者的好评。
其实,那是自然数平方和公式推导,推广到偶数、奇数自然数平方和以及自然数立方和公式与偶数、奇数自然数立方和求法的一种偶然思路。
如何由二项式定理推导自然数的n次幂的求和公式才是该数学问题的完美思路,其研究的结果在现实中具备广泛的现实利用价值和数学理论意义,比如它完全可以代表等差数列N项的高次幂求和的思路与方法。
1.自然数的1至n次幂的求和的递进推导关系1.1自然数的1次幂的求和即s=1+2+3+...+n实际上是一个等差为1的等差数列求和,公式为s=n(n+1)/21.2自然数的2次与二次以上幂的求和 s=1n+2n+3n+...+N n(n≥2)不是一个等差数列,也不是一个等比数列,但通过二项式定理的展开式,可以转化为按等差数列,由低次幂到高次幂递进求和。
怎样转化为等差数列、怎样由低次幂递进到高次幂这才是研究思路的重点。
当n为奇数时,由1n+2n+3n+...+N n与s=N n+(N-1)n+(N-2)n+...+1n相加得:2s=N n+[1n+(N-1)n]+[2n+(N-2)n]+[3n+(N-3)n]+...+[(N-1)n+(N-N-1)n]+N n =N n+N n+N n+...+N n加或减去所有添加的二项式展开式数=(1+N)N n减去所有添加的二项式展开式数。
当n为偶数时,由1n+2n+3n+...+N n与s=N n+(N-1)n+(N-2)n+...+1n相加得:2s=N n+[1n+(N-1)n]+[2n+(N-2)n]+[3n+(N-3)n]+...+[(N-1)n+(N-N-1)n]+N n=2N n+2[(N-2)n+(N-4)n+(N-6)n+...0或1]加或减去所有添加的二项式展开式数又当n为偶数时,由1n+2n+3n+...+N n与s=N n+(N-1)n+(N-2)n+...+1n相加得:2s=[N n+1n]+[(N-1)n+2n]+[(N-2)n+3n]+...+[(N-N-1)n+(N-1)n]=2[(N-1)n+(N-3)n+(N-5)n+...0或1]加或减去所有添加的二项式展开式数,合并n为偶数时2S的两个计算结果,可以得到s=N n+(N-1)n+(N-2)n+...+1的计算公式。
人教版五年级数学下册期末测试卷一、填空。
(每空1分,共36分)1.在下面的○里填上“>”、“<”或“=”。
○○○2.把3m长的铁丝平均分成8段,每段是全长的,每段铁线长m。
3.在2,3,17,21这几个数中,()是()的因数,()是()的倍数,既是奇数又是合数的是(),既是偶数又是质数的是()。
4.一个密码按从左到右的顺序,第一个数字是最小的质数;第二个数字是一位数中最大的合数;第三个数字既不是质数,也不是合数;第四个数字是最小的偶然。
这个密码是()。
5.在括号里填上合适的数。
8.003dm3=()L=()mL 1.2dm3=()cm3258cm3=()dm3(填分数)6.一个用小正方体搭成的几何体,从正面看、左面看、上面看如下图,搭成这个几何体需要用()个完全相同的小正方体。
7.9÷()====()(填小数)8.五年级(1)班有男生24人,女生18人。
现在要把男生和女生各分成若干小组,并且每个小组的人数要相同,每组最多有()人。
9.公交公司的3路公交车每6分钟发一次车,201路公交车每8分钟发一次车。
这两路公交车第一次同时发车后,过()分钟会第二次同时发车。
10.把2,2.35,按从小到大的顺序排列起来是()。
11.分母是8的真分数有()个,其中,最简分数有()个,分母是8的假分数有()个。
12.一根长方体木料,长5m,横截面的面积是0.06m3。
这根木料的体积是()m3。
13.一个数既是91的因数,又是91的倍数,这个数是(),它的因数有()。
14.一个立体图形从上面看是,从左面看是。
要搭成这样的立体图形,至少要用()个小正方体,最多可以用()个小正方体。
15.下图是由5个棱长为1cm的正方体搭成的,将这个立体图形的表面涂上红色。
其中只有三面涂色的正方体有()个,只有四面涂色的正方体有()个,五面涂色的正方体有()个。
16.金帆管乐团共有54人,寒假期间有一个紧急的演出,韩老师需要尽快通知每一个人。
完整版五年级数学下册期中考试试卷及答案(1) 一、选择题1.把12个小正方体拼成一个长方体,下面()拼法表面积最大。
A.B.C.D.2.下面图形中由基本图形通过平移得到的是()。
A.B.C.D.3.20以内(包括20)的质数和奇数分别有()个。
A.8、9 B.8、10 C.9、11 D.9、12 4.如果8b a,那么a和b的最小公倍数是()。
A.a B.b C.8 D.ab 5.在下面同样大小的大正方形中,阴影部分面积最大的是()。
A.B.C.D.6.有两根1米长的彩带,小军和小民分别剪一段下来装饰教室,小军剪了彩带全长的78,小民剪了78米。
剪下的这两段彩带的长度()。
A.小军的长B.小民的长C.一样长D.无法比较7.一片钥匙只能开一把锁,现有10片钥匙和10把锁,最多要试验()次能保证全部的钥匙和锁匹配.A.45 B.55 C.50 D.98.已知大长方体的棱长之和为60cm,长为8cm,底面面积为32cm2,如果把这个长方体从正面的中间挖去一个小正方体,小正方体棱长之和为12cm,那么()。
①体积变小,表面积变大②体积变小,表面积变小③体积、表面积均不变④挖去小正方体后的体积是95cm3,表面积是140cm2⑤挖去小正方体后的体积是96cm3,表面积是140cm2⑥挖去小正方体后的体积是96cm3,表面积是136cm2A.②④B.③⑥C.①④D.①⑤二、填空题9.1325mL (________)L 2.4立方米=(________)立方分米10.分母是12的最大真分数是(________),它与分子是11的最小假分数相差(________)。
11.在自然数1~20这些数中,2的倍数有(________)个,3的倍数有(________)个,5的倍数有(________)个,2和3的公倍数有(________)个。
12.两个合数的最大公因数是1,最小公倍数是90,这两个数是(________)和(________)。
2022-2023学年六上数学期末模拟试卷一、仔细推敲,细心判断。
(对的打“√ ”,错的打“×”)1.把25米平均分成2份,求每份是多少,列式为225。
(________)2.因为20=2×2×5,所以20只有3个因数。
(____)3.75个苹果,第一天吃掉,第二天吃掉剩下的,两天吃的一样多。
(____)4.把4米长的绳子平均截成5段,每段绳子占全长的.______5.把5个棱长是1厘米的小正方体拼成一个长方体后,表面积减少了4平方厘米。
(________)二、反复思考,慎重选择。
(将正确答案的序号填在括号里)6.与“π”的值最接近的分数是()。
A.B.C.7.如图,四边形ABCD是平行四边形,BE:EC=1:2,F是DC的中点,三角形ABE 的面积是12cm2,那么三角形ADF的面积是().A.36cm2B.12cm2C.24cm2D.18cm28.如果m与n互为倒数,那么mn-1=()。
A.1mB.1nC.1 D.09.把5.8%的百分号去掉,这个数比原数( )。
A.扩大2倍B.扩大10倍C.扩大100倍D.大小不变10.的分母加上15,如果要使这个分数的大小不变,分子应该( )。
A.扩大到原来的2倍B.加上15C.扩大到原来的3倍三、用心思考,认真填空。
11.把米长的彩带平均分成4小条,每小条是这条彩带的(____),每小条长(____)米.12.一个圆锥柱形水池和一个圆柱形水池从里面量等底等高,用抽水机往圆柱形水池内注水,15分钟注满水池。
用这台抽水机以同样的效率往圆锥形水池注水,需(________)分钟注满水池。
13.一个数由9个亿、5个千万、4个千组成,这个数写作(________),改写成用“万”作单位的数是(______),省略亿位后面的尾数约是(____)。
14.填一填。
1.从图中可以知道:超市在学校的(_______)方向(______)米处。