初一数学竞赛讲座(二)特殊的正整数
- 格式:doc
- 大小:78.00 KB
- 文档页数:6
第一讲正整数的表示及进位制一、基础知识:1.我们通常接触的整数都是“十进制”整数,十进制计数法就是用0,1,2…9十个数码,采用“逢十进一”的法则进行计数的方法。
例如1999就是一个一千,9个一百,9个十,9个1组成的,故1999这个数也可以表示为:1999=1×1000+9×100+9×10+9底数为10的各整数次幂,恰好是十进制数的各个位数:100=1(个位上的数—第1位), 101=10(十位上的数---第2位),102=100(百位上的数---第3位),…10n(第n+1位上的数)故1999=1×103+9×102+9×101+9×1003na记作:3na=10n-1+…+102a n-2+10其中最高位a1≠0,即,其它则是0≤a1,a.各位上的数字相同的正整数记法:999=1000-1104-1,∴999n个=10n-1111n个=1019n-,333n个=103n555n个=5(101)9n-解答有关十进制数的问题,常遇到所列方程,少于未知数的个数,这时需要根据示0到9的整数这一性质进行讨论。
.二进制及其它进制二进制即计数法就是用0,1两个数码,采用“逢二进一”的法则进行计数的方法。
例如二进制中的111记为(111)2111=1×22+1×2+1=73na )2记作:3na=2n-1××a3+…+22×a其中最高位a1≠0,,其它则是0≤a1,a2,位数(n为正整数3na )b记作:3na=b n-1××a3+…+b2×a其中最高位a1≠0,,其它则是0≤a1,(一)十进制转二进制(整数部分)辗转相除直到结果为,将余数和最后的60/2 = 30 余 0 30/2 = 15 余 0 15/2 = 7 余 1 7/2 = 3 余 1 3/2 = 1 余 1所以十进制数60转为二进制数即为 (11100)2 (二)十进制小数转换为二进制小数 方法:乘2取整,顺次排列。
数学竞赛辅导讲义一次方程(组)与二元一次不定方程本讲就解一次方程(组)与二元一次不定方程的基本方法和技巧作些简单介绍。
一、一次方程(组)解一元一次方程的一般步骤是去分母,去括号,移项,合并同类项,两边同除以未知数的系数。
任何一个一元一次方程最终都可以化为ax b =的形式。
解方程的根据是方程的同解原理。
如果两个方程的解相同,那么这两个方程叫同解方程。
1. 方程两边都加上(减去)同一个数(或同一个整式),所得的方程与原方程是同解方程。
2. 方程两边都乘以(除以)同一个不等于0的数,所得的方程与原方程是同解方程。
例1.解下列个方程(1)()()()()11323327322337x x x x ---=---(2)()14335190.50.125x x x +++=+ (3)3421424904532x ⎧⎫⎡⎤⎛⎫--+-=⎨⎬ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎩⎭例2.是否存在这样的a 值,使当1b =时,关于x 的方程()()322387a x b x x -+-=-有无数多个解?例3.关于x 的方程1x ax =+同时有一个正数解和一个负数解,求a 的值。
例4.关于x 、y 的两个方程组2227ax by x y -=⎧⎨-=⎩和359311ax by x y -=⎧⎨-=⎩具有相同的解,求a 、b 的值。
例5.已知()()()()()()22219992000200101999200020012000x y y z x z x y y z z x -+---=⎧⎪⎨-+-+-=⎪⎩求z y -的值。
二、二元一次不定方程如果一个方程(组)中,未知数的个数多于方程的个数,则把这种方程(组)叫做不定方程(组)。
例如,二元一次方程3215x y +=是不定方程;三元一次方程组11426x y z x y z ++=⎧⎨+-=⎩是不定方程。
不定方程(组)的解是不确定的。
一般不定方程总有无数穷多个(组)解,但若加上整数(或正整数)解的限制,则不定方程(组)的解三种都有可能:有无穷组解,或有限组解,或无解。
整数整除的概念和性质对于整数和不为零的整数b,总存在整数m,n使得a=bm+n(0≤n<b),其中m称为商,n称为余数,特别地,n=0时,即a=bm,便称a被被b整除(也称a是b的倍数或的约数),记为b|a.整除有以下基本性质:1.若a|b,a|c,则a|(b c);2.若a|b,b|c,则a|c;3.若a| b c,且(a,c)=1,则a|b,特别地,若质数p|b c,则必有p|b或p|c;4.若b|a,c|a,且(b,c) =1,则b c|a.解整除有关问题常用到数的整除性常见特征:1.被2整除的数:个位数字是偶数;2.被5整除的数:个位数字是0或5;3.被4整除的数:末两位组成的数被4整除;被25整除的数,末两位组成的数被25整除;4.被8整除的数:末三位组成的数被8整除;被125整除的数,末三位组成的数被125整除;5.被3整除的数:数字和被3整除;6.被9整除的数:数字和被9整除;7.被11整除的数:奇数位数字和与偶数位数字和的差被11整除.【例1】一个自然数与13的和是5的倍数,与13的差是6的倍数,则满足条件的最小自然数是.思路点拨略(重庆市竞赛题)注:确定已知条件来确定自然数,是数学活动中常见的一类问题,解这类问题时往往用到下列知识方法:(1)运用整除性质;(2)确定首位数字;(3)利用末位数字;(4)代数化;(5)不等式估算;(6)分类讨论求解等.【例2】有三个正整数a、b、c其中a与b互质且b与c也互质,给出下面四个判断:①(a+c)2不能被b整除,②a2+c2不能被b整除:③(a+b)2不能被c整除;④a2+b2不能被c整除,其中,不正确的判断有( ).A.4个B.3个 C 2个D.1个思路点拨举例验证.(“希望杯”邀请赛试题)【例3】已知7位数61287xy是72的倍数,求出所有的符合条件的7位数.(江苏省竞赛题)思路点拨7位数61287xy能被8,9整除,运用整数能被8、9整除的性质求出x,y的值.【例4】(1)若a、b、c、d是互不相等的整数,且整数x满足等式(x一a)(x一b)(x一c)(x一d)一9=0,求证;4︳(a+b+c+d).(2)已知两个三位数abc与def的和abc+def能被37整除,证明:六位数abcdef也能被37整除.思路点拨 (1)x 一a ,x 一b ,x 一c ,x 一d 是互不相等的整数,且它们的乘积等于9,于是必须把9分解为4个互不相等的因数的积;(2)因已知条件的数是三位数,故应设法把六位数abcdef 用三位数的形式表示,以沟通已知与求证结论的联系.注:运用整除的概念与性质,建立关于数字谜中字母的方程、方程组,是解数学谜问题的重要技巧.华罗庚曾说:“善于‘退’,足够地,‘退’,‘退’到最原始而不失去重要性的地方,是学好数学的一个诀窍.”从一般退到特殊,从多维退到低维,从空间退到平面,从抽象退到具体……只要不影响问题的求解,对于许多复杂的问题,以退求进是一种重要的解题思想.【例5】 (1)一个自然数N 被10除余9,被9除余8,被8除余7,被7除余6,被6除余5,被5除余4,被3除余2,被2除余1,则N 的最小值是 .(北京市竞赛题)(2)若1059、1417、2312分别被自然数x 除时,所得的余数都是y ,则x —y 的值等于( ).A .15B .1C .164D .174(“五羊杯”竞赛题)(3)设N=个1990111,试问N 被7除余几?并证明你的结论. (安徽省竞赛题) 思路点拨 运用余数公式,余数性质,化不整除问题为整除问题.(1)N+1能分别被2,3,4,5,6,7,8,9,10整除,(2)建立关于x ,y 的方程组,通过解方程组求解,(3)从考察11,111,…111111被7除的余数人手.【例6】盒中原有7个球,一位魔术师从中任取几个球,把每一个小球都变成了7个小球,将其放回盒中,他又从盒中任取一些小球,把每一个小球又都变成了7个小球后放回盒中,如此进行,到某一时刻魔术师停止取球变魔术时,盒中球的总数可能是( )A .1990个B .1991个C 1992个D .1993个思路点拨 无论魔术师如何变,盒中球的总数为6k+7个,其中k 为自然数,经验证,1993=331×6+7符合要求.故选D .【例7】在100以内同时被2、3、5整除的正整数有多少个?思路点拨 由于2与3互质,3与5互质,5与2互质(这种特性我们也称为2、3、5两两互质),所以同时被2、3、5整除的整数必然被2×3×5=30整除;另—方面,被30整除的正整数必然可同时被2、3、5整除,因此,在100以内同时被2、3、5整除的正整数就是在100以内被30整除的正整数,显然只有30、60、90三个.【例8】某商场向顾客发放9999张购物券,每张购物券上印有一个四位数的号码,从0001到9999号,如果号码的前两位数字之和等于后两位数字之和,则称这张购物券为“幸运券”.证明:这个商场所发放的购物券中,所有的幸运券的号码之和能被101整除. 思路点拨 显然,号码为9999是幸运券,除这张外,如果某个号码n 是幸运券,那么号m=9999—n 也是幸运券,由于9是奇数,所以m ≠n .由于m+n=9999相加时不出现进位,这就是说,除去号码9999这张幸运券外,其余所有幸运券可全部两两配对,而每一对两个号码之和均为9999,即所有幸运券号码之和是9999的整倍数,而101│9999,故知所有幸运券号码之和也能被101整除思考:“如果某个号码n 是幸运券,那么号m=9999—n 也是幸运券”,这是解决问题的关键,请你考虑这句话合理性. 若六位数9381ab 是99的倍数,求整数a 、b 的值.∵9381ab能被9整除,∴8+1+a+b+9+3=21+a+b能被9整除,得3+a+b=9k l(k1为整数).①又9381ab能被11整除,∴8—1+a—b+9—3=13+a—b能被11整除,得2+a—b=11k2(k2为整数).②∵0≤a,b≤9 ∴0≤a+b≤18,-9≤a-b≤9.由①、②两式,得3≤<9k1≤21,-7≤11k2≤1l,知k1=1,或k1=2;k2=0,或,而3+a+b与2+a—b的奇偶性相异,而k1=2,k2=1不符合题意.故把k1=1,k2=0代人①、②两式,解方程组可求得a=2,b=4.【例9】写出都是合数的13个连续自然数.思路点拨方法一:直接寻找从2开始,在自然数2,3,4,5,6,…中把质数全部划去,若划去的两个质数之间的自然数个数不小于13个,则从中取13个连续的自然数,就是符合要求的一组解,例如:自然数114,115,116,…,126就是符合题意的一组解.方法二:构造法我们知道,若一个自然数a是2的倍数,则a+2也是2的倍数,若是3的倍数,则a+3也是3的倍数,…,若a是14的倍数,则a+14也母14的倍数,所以只要取a为2,3,…,14的倍数,则a+2,a+3,…a+14分别为2,3,…,14的倍数,从而它们是13个连续的自然.所以,取a=2×3×4×…×14,则a+2,a+3,…,a+14必为13个都是合数的连续的自然数.【例10】已知定由“若大于3的三个质数a、b、c满足关系式20+5b=c,则a+b+c是整数n的倍数”.试问:这个定理中的整数n的最大可能值是多少?请证明你的结论.思路点拨先将a+b+c化为3(a+2b)的形式,说明a+b+c是3的倍数,然后利用整除的性质对a、b被3整除后的余数加以讨论得出a+2b也为3的倍数.∵=a+b+2a+5b=3(a+2b),显然,3│a+b+c若设a、b被3整除后的余数分别为r a、r b,则r a≠0,r b≠0.若r a≠r b,则r a=2,r b=1或r a=1,r b=2,则2a+5b =2(3m+2)+5(3n+1)=3(2m+5n+3),或者2a+5b=2(3p+1)+5(3q+2);3(2P+59+4),即2a+5b为合数与已知c为质数矛盾.∴只有r a=r b,则r a=r b=1或r a=r b=2.于是a+2b必是3的倍数,从而a+b+c是9的倍数.又2a+5b=2×11十5×5=47时,=a+b+c=11+5+47=63,2a+5b =2×13十5×7=61时,a+b+c =13+7+61=81,而(63,81)=9,故9为最大可能值.注:由余数切入进行讨论,是解决整除问题的重要方法.【例11】一个正整数N的各位数字不全相等,如果将N的各位数字重新排列,必可得到一个最大数和一个最小数,若最大数与最小数的差正好等于原来的数N,则称N为“新生数”,试求所有的三位“新生数”.思路点拨将所有的三位“新生数”写出来,然后设出最大数、最小数,求差后分析求出所有三位“新生数”的可能值,再进行筛选确定.【例12】设N 是所求的三位“新生数”,它的各位数字分别为a 、b 、c (a 、b 、c 不全相等),将其各位数字重新排列后,连同原数共得6个三位数:cba cab bca bac acb abc ,,,,,,不妨设其中的最大数为abc ,则最小数为cba .由“新生数”的定义,得N=abc —cba =(100a+l0b+c)一(100c+l0b+d)=99(a —c).由上式知N 为99的整数倍,这样的三位数可能为:198,297,396,495,594,693,792,891,990.这九个数中,只有954-459=495符合条件,故495是唯一的三位‘新生数”. 注:本题主要应用“新生数”的定义和整数性质,先将三位“新生数”进行预选,然后再从中筛选出符合题意的数。
初中数学竞赛精品标准教程及练习(70>正整数简单性质地复习一. 连续正整数一.n位数地个数:一位正整数从1到9,共9个,两位数从10到99,共90个,三位数从100到999共9×102个,那么 n位数地个数共__________.(n是正整数>练习:1. 一本书共1989页,用0到9地数码,给每一页编号,总共要用数码___个.2. 由连续正整数写成地数1234……9991000是一个_______位数;100110021003……19881989是_______位数.3. 除以3余1地两位数有____个,三位数有____个,n位数有_______个.4. 从1到100地正整数中,共有偶数____个,含 3地倍数____个;从50到1000地正整数中,共有偶数____个,含3地倍数____个.二. 连续正整数地和:1+2+3+……+n=(1+n>×.把它推广到连续偶数,连续奇数以及以模m有同余数地连续数地和.练习:5.计算2+4+6+……+100=__________.1+3+5+……+99=____________.5+10+15+……+100=_________.1+4+7+……+100=____________.1+2+3+……+1989其和是偶数或奇数?答______和等于100地连续正整数共有______组,它们是______________________.和等于100地连续整数共有_____组,它们是__________________________.三. 由连续正整数连写地整数,各位上地数字和整数 123456789各位上地数字和是:(0+9>+(1+8>+…+(4+5>=9×5=45;1234…99100各位数字和是(0+99>+(1+98>+…+(49+50>+1=18×50+1=901.练习:12. 整数 1234……9991000各位上地数字和是_____________.把由1开始地正整数依次写下去,直到第198位为止:这个数用9除地余数是__________.由1到100这100个正整数顺次写成地数1234……99100中:它是一个________位数;它地各位上地数字和等于________;从这一数中划去100个数字,使剩下地数尽可能大,那么剩下地数地前十位是___________________________.四.连续正整数地积:① 1×2×3×…×n 记作n !读作n地阶乘.② n个连续正整数地积能被n!整除.如:2!|a(a+1>, 3!|a(a+1>(a+2>, n !|a(a+1>(a+2>…(a+n-1>. a为整数.③ n!中含有质因数m地个数是++…+.[x]表示不大于x地最大正整数,i=1,2,3… m i≤n如:1×2×3×…×10地积中,含质因数3地个数是:=3+1=4练习:15. 在100!地积中,含质因数5地个数是:____16.一串数1,4,7,10,……,697,700相乘地积中,末尾共有零_______个17. 求证:10494 | 1989!18. 求证:4! | a(a2-1>(a+2> a为整数五. 两个连续正整数必互质练习:19. 如果n+1个正整数都小于2n, 那么必有两个是互质数,试证之.二. 正整数十进制地表示法一. n+1位地正整数记作:a n×10n+a n-1×10n-1+……+a1×10+a0其中n是正整数,且0≤a i≤9 (i=1,2,3,…n>地整数, 最高位a n≠0.例如:54321=5×104+4×103+3×102+2×10+1.例题:从12到33共22个正整数连写成A=121314…3233. 试证:A能被99整除.证明:A=12×1042+13×1040+14×1038+……+31×104+32×102+33=12×10021+13×10020+14×1019+……+31×1002+32×100+33.∵ 100地任何次幂除以9地余数都是1,即100 n=(99+1> n≡1 (mod 9>∴ A=99k+12+13+14+……+31+32+33 (k 为正整数 >=99 k+(12+33>+(13+32>+…+(22+23>=99k+45×11=99k+99×5.∴A能被99整除.练习:20. 把从19到80地连结两位数连写成19202122…7980.试证明这个数能被1980整除二. 常见地一些特例=10 n-1, =(10 n-1>, (10 n-1>.例题:试证明12,1122,111222,11112222,……这些数中地任何一个,都是两个相邻地正整数地积.证明:第n个数是=×10 n+=(10 n+2>===×. 证毕.练习:21. 化简×+1=_______________________________.22. 化简=____________________________________________.23. 求证是合数.24. 已知:存在正整数 n,能使数被1987整除.求证:数p=和数q=都能被1987整除.证明:把一个大于1000地正整数分为末三位一组,其余部分一组,若这两组数地差,能被7(或13>整除,则这个正整数就能被7(或13>整除.求证:×15+1是完全平方数.三. 末位数地性质.一.用N (a>表示自然数地个位数. 例如a=124时,N (a>=4;a=-3时,N (a>=3.1. N (a4k+r>=N (a r> a和k都是整数,r=1,2,3,4.特别地:个位数为0,1,5,6地整数,它们地正整数次幂地个位数是它本身.个位数是4,9地正偶数次幂地个位数也是它本身.N (a>=N (b>N (a-b>=010 |(a-b>.若N (a>=a0, N (b>=b0.则N (a n>=N (a0n>; N (ab>=N (a0b0>.例题1:求①53100 ;和②7地个位数.解:①N (53100>=N (34×24+4>=N (34>=1②先把幂地指数77化为4k+r形式,设法出现4地因数.77=77-7+7=7(76-1>+4+3=7(72-1>(74+72+1>+4+3=7×4×12× (74+72+1>+4+3=4k+3∴N(7>=N(74k+3>=N(73>=3.练习:27. 19891989地个位数是______,9地个位数是_______.求证:10 | (19871989-19931991>.2210×3315×7720×5525地个位数是______.二. 自然数平方地末位数只有0,1,4,5,6,9;连续整数平方地个位数地和,有如下规律:12,22,32,……,102地个位数地和等于 1+4+9+6+5+5+9+4+0=45.1. 用这一性质计算连续整数平方地个位数地和例题1. 填空:12,22,32,……,1234567892地和地个位数地数字是_______.解:∵12,22,32,……,102地个位数地和等于 1+4+9+6+5+5+9+4+0=45.11到20;21到30;31到40;………123456781到123456789,地平方地个位数地和也都是45. 所以所求地个位数字是:(1+4+9+6+5+5+9+4+0>×(12345678+1>地个位数5.2. 为判断不是完全平方数提供了一种方法例题2. 求证:任何五个连续整数地平方和不能是完全平方数.证明:(用反证法>设五个连续整数地平方和是完全平方数,那么可记作:(n-2>2+(n-1>2+n2+(n+1>2+(n+2>2=k2 (n, k都是整数>5(n2+2>=k2 .∵ k2是5地倍数,k也是5地倍数.设k=5m, 则5(n2+2>=25m2.n2+2=5m2.n2+2是5地倍数,其个位数只能是0或5,那么 n2地倍数是8或3.但任何自然数平方地末位数,都不可能是8或3.∴假设不能成立∴任何五个连续整数地平方和不能是完全平方数.3.判断不是完全平方数地其他方法例题3. 已知:a是正整数.求证: a(a+1>+1不是完全平方数证明:∵a(a+1>+1=a2+a+1,且a是正整数∴ a2< a(a+1>+1=a2+a+1<(a+1>2,∵a 和a+1是相邻地两个正整数,a(a+1>+1介于它们地平方之间∴a(a+1>+1不是完全平方数例题4. 求证: (n>1地正整数> 不是完全平方数证明:根据奇数地平方数除以4必余1,即(2k+1>2=4(k+1>+1.但==4k+11=4k+4×2+3=4(k+2>+3即除以4余数为3,而不是1,∴它不是完全平方数.例题5. 求证:任意两个奇数地平方和,都不是完全平方数.证明:设2a+1,2b+1(a,b是整数>是任意地两个奇数.∵(2a+1>2+(2b+1>2=4a2+4a+1+4b2+4b+1=4(a2+b2+a+b>+2.这表明其和是偶数,但不是4地倍数,故任意两个奇数地平方和,都不可能是完全平方数.三.魔术数:将自然数N接写在每一个自然数地右面,如果所得到地新数,都能被N整除,那么N称为魔术数.常见地魔术数有:a)能被末位数整除地自然数,其末位数是1,2,5 (即10地一位正约数是魔术数>b)能被末两位数整除地自然数,其末两位数是10,20,25,50(即100地两位正约数也是魔术数>>能被末三位数整除地自然数,其三末位数是100,125,200,250,500(即1000地三位正约数也是魔术数>练习:30. 在小于130地自然数中魔术数地个数为_________.四. 两个连续自然数,积地个位数只有0,2,6;和地个位数只有1,3,5,7,9.练习:31.已知:n是自然数,且9n2+5n+26地值是两个相邻自然数地积,那么n地值是:________ ___________.四. 质数、合数1.正整数地一种分类:2.质数中,偶数只有一个是2,它也是最小地质数.3.互质数:是指公约数只有1地两个正整数. 相邻地两个正整数都是互质数.例题:试写出10个连续自然数,个个都是合数.解:答案不是唯一地,其中地一种解法是:令A=1×2×3×4×5×6×7×8×9×10×11那么A+2,A+3,A+4,A+5,A+6,A+7,A+8,A+9,A+10,A+11就是10个连续数,且个个都是合数.一般地,要写出n个连续自然数,个个是合数,可用令m=n+1, 那么m!+2, m!+3, m!+4, +……+ m!+n+1 就是所求地合数.∵m!+i (2≤i≤n+1> 有公约数i.练习:32. 已知质数a,与奇数b 地和等于11,那么a=___,b=___.33.两个互质数地最小公倍数是72,若这两个数都是合数,那么它们分别等于____,____.34.写出10个连续正奇数,个个都是合数,可设m=(10+1>×2, m!=22!那么所求地合数是22!+3,_____,____,____,……35.写出10个连续自然数,个个都是合数,还可令 N=2×3×5×7×11.(这里11=10+1,即N是不大于11地质数地积>.那么N+2,N+3,N+4,……N+11就是所求地合数.这是为什么?如果要写15个呢?36.已知:x, m, n 都是正整数 . 求证:24m+2+x4n是合数.五.奇数和偶数1.整数地一种分类:2. 运算性质:奇数+奇数=偶数,偶数+偶数=偶数,奇数+偶数=奇数.奇数×奇数=奇数,偶数×偶数=偶数,奇数×偶数=偶数.(奇数>正整数=奇数,(偶数>正整数=偶数.4. 其他性质:①两个连续整数必一奇一偶,其和是奇数,其积是偶数.②奇数地平方被4除余1;偶数地平方能被4整除;除以4余2或3地整数不是平方数.a)2n (n为正整数>不含大于1地奇因数.b)若两个整数地和(差>是奇数,则它们必一奇一偶.c)若n个整数地积是奇数,则它们都是奇数.例1. 设m 与n都是正整数,试证明m3-n3为偶数地充分必要条件是m-n为偶数.证明:∵m3-n3=<m-n)(m2+mn+n2>.当m-n为偶数时,不论m2+mn+n2是奇数或偶数,m3-n3都是偶数;∴m-n为偶数是m3-n3为偶数地充分条件.当m-n为奇数时,m, n必一奇一偶,m2,mn,n2三个数中只有一个奇数,∴m2+mn+n2是奇数,从而m3-n3也是奇数.∴m-n为偶数,是m3-n3为偶数地必要条件.综上所述m3-n3为偶数地充分必要条件是m-n为偶数.例2. 求方程x2-y2=1990地整数解.解:(x+y>(x-y>=2×5×199.若x, y同是奇数或同是偶数,则x+y,x-y都是偶数,其积是4地倍数,但1990不含4地因数,∴方程左、右两边不能相等.若x,y为一奇一偶,则x-y,x+y都是奇数,其积是奇数,但1990不是奇数,∴方程两边也不能相等.综上所述,不论x, y取什么整数值,方程两边都不能相等.所以原方程没有整数解本题是根据整数地一种分类:奇数和偶数,详尽地讨论了方程地解地可能性.练习:37. 设n为整数,试判定n2-n+1是奇数或偶数.38. 1001+1002+1003+……+1989其和是偶数或奇数,为什么?39. 有四个正整数地和是奇数,那么它们地立方和,不可能是偶数,试说明理由.40. 求证:方程x2+1989x+9891=0没有整数根.41. 已知:求证:n是4地倍数.42.若n是大于1地整数,p=n+(n2-1>试判定p是奇数或偶数,或奇偶数都有可能.六. 按余数分类1.整数被正整数 m除,按它地余数可分为m类,称按模m分类.如:模m=2,可把整数分为2类:{2k}, {2k+1} k为整数,下同模m=3,可把整数分为3类:{3k}, {3k+1},{3k+2}.……模m=9,可把整数分为9类:{9k},{9k+1},{9k+2}.…{9k+8}.2.整数除以9地余数,与这个整数各位上地数字和除以9地余数相同.如:6372,5273,4785各位数字和除以9地余数分别是0,8,6.那么这三个数除以9地余数也分别是0,8,6.3.按模m分类时,它们地余数有可加,可乘,可乘方地性质.如:若a=5k1+1, b=5k2+2.则a+b除以5 余数是3 (1+2>;ab除以5余2 (1×2>;b2除以5余4 (22>.例1. 求19891989除以7地余数.解:∵19891989=(7×284+1>1989,∴19891989≡11989≡1 (mod 7>.即19891989除以7地余数是1.练习:43. 今天是星期一,99天之后是星期________.44. n 个整数都除以 n-1, 至少有两个是同余数,这是为什么?45. a是整数,最简分数化为小数时,若为循环小数,那么一个循环节最多有几位?4.运用余数性质和整数除以9地余数特征,可对四则运算进行检验例2. 下列演算是否正确?① 12625+9568=21193 ;② 2473×429=1060927.解:①用各位数字和除以9,得到余数:12625,9568,21193除以9地余数分别是7,1,7.∵ 7+1≠7,∴演算必有错.② 2473,429,1060927除以9地余数分别是7,6,7.而7×6=42,它除以9余数为6,不是7,故演算也有错.注意:发现差错是准确地,但这种检验并不能肯定演算是绝对正确.练习:46. 检验下列计算有无差错:①372854-83275=289679 ;②23366292÷6236=3748.5.整数按模分类,在证明题中地应用例3. 求证:任意两个整数a和b,它们地和、差、积中,至少有一个是3地倍数.证明:把整数a和b按模3分类,再详尽地讨论.如果a, b除以3,有同余数 (包括同余0、1、2>,那么a, b地差是3地倍数;如果a, b除以3,余数不同,但有一个余数是0,那么a, b地积是3地倍数;如果a, b除以3,余数分别是1和2,那么a, b地和是3地倍数.综上所述任意两个整数a,b,它们地和、差、积中,至少有一个是3地倍数.(分类讨论时,要求做到既不重复又不违漏>例4. 已知: p≥5,且 p和2p+1都是质数.求证:4p+1是合数.证明:把整数按模3分类. 即把整数分为3k,3k+1,3k+2 (k为整数>三类讨论∵p是质数,∴不能是3地倍数,即p≠3k;当p=3k+1时, 2p+1=2(3k+1>+1=3(2k+1>. ∴ 2p+1不是质数,即p≠3k+1;只有当质数p=3k+2时, 2p+1=2(3k+2>+1=6k+5.∴2 p+1也是质数,符合题设.这时,4p+1=4(3k+2>+1=3(4k+3>是合数. 证毕练习:47. 已知:整数a不能被2和3整除 . 求证:a2+23能被24整除.48. 求证:任何两个整数地平方和除以8,余数不可能为6.49. 若正整数a不是5地倍数. 则a8+3a4-4能被100整除.50.已知:自然数n>2求证:2n-1和2n+1中,如果有一个是质数,则另一个必是合数.51.设a,b,c是三个互不相等地正整数,求证a3b-ab3,b3c-bc3,c3a-ca3三个数中,至少有一个能被10整除.七. 整数解1.二元一次方程ax+by=c地整数解:当a,b互质时,若有一个整数地特解那么可写出它地通解2.运用整数地和、差、积、商、幂地运算性质整数±整数=整数,整数×整数=整数,整数÷(这整数地约数>=整数, (整数>自然数=整数3.一元二次方程,用求根公式,根地判别式,韦达定理讨论整数解.4.根据已知条件讨论整数解.例1.小军和小红地生日.都在10月份,且星期几也相同,他们生日地日期地和等于34,小军比小红早出生,求小军地生日.解:设小军和小红地生日分别为x, y,根据题意,得(k=1,2,3,4> 2x=34-7k x=17-k=1, 3时, x没有整数解;当k=2时,当k=4时, (10月份没有31日,舍去>∴小军地生日在10月10日例2.如果一个三位数除以11所得地商,是这个三位数地各位上地数地平方和,试求符合条件地所有三位数.解:设三位数为100a+10b+c, a, b, c都是整数,0<a≤9,0≤b, c≤9.那么,且-8<a-b+c<18.要使a-b+c被11整除,其值只能是0和11.( 1>当a-b+c=0时,得9a+b=a2+b2+c2.以b=a+c代入,并整理为关于a地二次方程,得2a2+2(c-5>a+2c2-c=0根据韦达定理这是必要而非充分条件.∵5-c>0, 以c=0, 1, 2, 3, 4 逐一讨论a地解.当c=2, 4时,无实数根;当c=1, 3时,无整数解;只有当c=0时,a=5;或a=0. (a=0不合题意,舍去>∴只有c=0, a=5, b=5适合∴所求地三位数是550;(2>当a-b+c=11时,得9a+b+1=a2+b2+c2.以b=a+c代入,并整理为关于a地二次方程,得2a2+2(c-16>a+2c2-23c+131=0.仿(1>通过韦达定理,由c地值逐一以讨论a地解.只有当c=3时, a=8, b=0适合所有条件.即所求三位数为803.综上所述,符合条件地三位数有550和803.练习:52. 正整数x1, x2, x3,……x n满足等式x1+x2+x3+x4+x5=x1x2x3x4x4x5那么x5地最大值是________.53.如果p, q, 都是整数,.且p>1, q>1, 试求p+q地值.54.能否找到这样地两个正整数m和n,使得等式m2+1986=n2成立.试说出你地猜想,并加以证明.55.当m取何整数时,关于x地二次方程m2x2-18mx+72=x2-6x地根是正整数,并求出它地根.若关于x地二次方程<1+a)x2+2x+1-a=0地两个实数根都是整数,那么a地取值是________________.不等边三角形地三条边都是整数,周长地值是28,最大边与次大边地差比次大边与最小边地差大1,适合条件地三角形共有____个,它们地边长分别是:______________________________________________________________.58.直角三角形三边长都是整数,且周长地数值恰好等于面积地数值,求各边长.59.鸡翁一,值钱;,鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.百钱买百鸡,问鸡翁、鸡母、鸡雏各几何?甲买铅笔4支,笔记本10本,文具盒1个共付1.69元,乙买铅笔3支,笔记本7本,文具盒1个共付1.26元,丙买铅笔、笔记本、文具盒各1,应付几元?若1×2×3×4×……×99×100=12n×M,其中M为自然数,n为使得等式成立地最大自然数,则M是( >(A>.能被2整除,不能被3整除 . (B>.能被3整除,但不能被2整除.(C>.被4整除,不能被3整除. (D>.不能被3整除,也不能被2整除.练习70参考答案:1.9+90×2+900×3+990×4=68492.2893 795630,300,3×10n-1 4. 50, 33, 476, 317 . 5.2550 6.2500. 7. 10501.1717. 9.奇数 (1+1989>× .10有两组:18,19,20,21,22;9,10,11,12,13,14,15,16.11.有四组:除上题中地两组外,尚有-8到16;-17到2212. 13501. 13. 余数是6(由1到102刚好是198位>.14. (1>192 (2>901 (3>9999978596 15.+=2416.60个. 计算积中含质因数5地个数是:从10,25,40,55,……700这组数中含质因数5地共有(700-10>÷15+1=47;而25,100,175,……700含有52因数,应各加1个5,共有(100-25>÷75+1=10;且250,625,含有53因数,应再各加1个5,共有 2个;625 含有54因数,再加1个5. ∴总共是47+10+2+1=60.17. =379+79+15+3=49418. 把a(a2-1>(3a+2>化为a(a+1>(a-1>[(2a+4>+(a-2>]=2(a-1>a(a+1>(a+2>+(a-2>(a-1>a(a+1>.19.根据两个连续整数必互质,把n+1个正整数按非连续数单独分组,因为它们都小于2n,所以最多分为n组,那么n+1个正整数至少有一个不能单独分组,即与n组中地一个互质.20. 易证能被20整除,再证能被99整除21. 原数=(10n-1>2+1×10n+(10n-1>=102n22. 原数=×(102n-1>-2××(10n-1>=……=(>2=(23. 原数=×(101990-1>=×(10995+1>(10995-1>=×(10995+1>(10-1>×N (N为整数>24. p=×(103n+9×102n+8×10n+7>q=×(103n+3+9×102n+2+8×10n+1+7>∵10n=9×+1,103n+3,102n+2,10n+1除以地余数分别为103,102,10.∴q地第二因式除以地余数分别为1×103+9×102+8×10+7……25.设A=103 M+N,7|(M-N>.A=103 M+N=103 M+M-M+N=1001M-(M-N>.26. 原数==……27. 1. 28. 71与33地个位数相同. 29 . 0.30.9个(1,25,10,20,25,50,100,125>.31.2,6. 可设9n2+5n+26=m(m+1>, 配方,分解因式32.2,9. 33. 8,9.34.22!+3,22!+5,22!+7,………22!+19,22!+2135.可设2×3×5×7×11×13×17,那么 N+2,N+3,……N+16即所求.(22n+1>2+(x2n>2+2×22n+1×x2n-4×22n×x2n=(22n+1+x2n>2-(2 ×2m×x n>2……37.奇数. 38 奇数 .39.4个正整数地和为奇数,则这4个数中有1个或3个是奇数.40.若有奇数根,则奇+奇+奇≠0;若有偶数根,则偶+偶+奇≠0.41.若n为奇数,则与(1>矛盾;若n为偶数,由(1>可知,偶数必成双,再由(2>知n是4地倍数.42.奇数 43. 星期二,∵9 9除以7余数是1.44.除以整数n-1地余数,最多只有n-1种45.六位. ∵除以7,余数除0以外,只有6种.46.①不对,∵用9除地余数 11-7≠5,②错.8×2=32,除以9余数不是6.47.a=6k±1,a2+23=12k(3k±1>+24把整数按模4分类为4n, 4n+1, 4n+2,4n+3.其平方后除以8余数分别为0,1,4,1任何两个余数地和都不等于6.a8+3a4-4=(a4+4>(a2+1>(a2-1>, a≠5k,则a=5k±1,5k ±2, a2除以5地余数分别为1和4, a4除以5余数均为1.50.2 n 不是3地倍数,可分别设为3k+1,3k-1.51.(同练习69第10题>. 52. 5 53. 854. 不可能.(n+m>(n-m>=1986 按n+m, n-m同奇,同偶讨论.55. 原方程化为<m2-1)x2-6(3m-1>x+72=0, [(m+1>x-12][(m-1>x-6]=0. x1=;x2=. ∵方程地根是自然数,∴∴m=2,;或m=3.∴当m=2时,x1=4;或 x2=6. 当 m=3时, x1=x2=3.56. a=-3,-2, 0, 1 (x1+x2=-, x1x2=-1+>57. 有三个,其边长分别是:11,9,8; 12,9,7; 13,9,6.58.6,8,10或5,12,13.59. 设鸡翁,鸡母,鸡雏一只分别值x,y,z钱,则消去一元,得二元一次方程: 7x+4y=200. 求自然数解,得有四组答案:60. x+y+z=40.61. 选(A>. 根据连续整数地积地性质,100!含因数2共97个,含因数3有48个……申明:所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途.。
第一讲正整数的表示及进位制一、基础知识:1.我们通常接触的整数都是“十进制”整数,十进制计数法就是用0,1,2…9十个数码,采用“逢十进一”的法则进行计数的方法。
例如1999就是一个一千,9个一百,9个十,9个1组成的,故1999这个数也可以表示为:1999=1×1000+9×100+9×10+9底数为10的各整数次幂,恰好是十进制数的各个位数:100=1(个位上的数—第1位), 101=10(十位上的数---第2位),102=100(百位上的数---第3位),…10n(第n+1位上的数)故1999=1×103+9×102+9×101+9×1003na记作:3na=10n-1+…+102a n-2+10其中最高位a1≠0,即,其它则是0≤a1,a.各位上的数字相同的正整数记法:999=1000-1104-1,∴999n个=10n-1111n个=1019n-,333n个=103n555n个=5(101)9n-解答有关十进制数的问题,常遇到所列方程,少于未知数的个数,这时需要根据示0到9的整数这一性质进行讨论。
.二进制及其它进制二进制即计数法就是用0,1两个数码,采用“逢二进一”的法则进行计数的方法。
例如二进制中的111记为(111)2111=1×22+1×2+1=73na )2记作:3na=2n-1××a3+…+22×a其中最高位a1≠0,,其它则是0≤a1,a2,位数(n为正整数3na )b记作:3na=b n-1××a3+…+b2×a其中最高位a1≠0,,其它则是0≤a1,(一)十进制转二进制(整数部分)辗转相除直到结果为,将余数和最后的60/2 = 30 余 0 30/2 = 15 余 0 15/2 = 7 余 1 7/2 = 3 余 1 3/2 = 1 余 1所以十进制数60转为二进制数即为 (11100)2 (二)十进制小数转换为二进制小数 方法:乘2取整,顺次排列。
新课标数学中考专题复习2:阅读理解题Ⅰ、综合问题精讲:阅读理解型问题之内容丰富、构想新奇新奇、题样多变成特色.知识的覆盖面较大,它能够是阅读课来源文,也能够是设计一个新的数学情境,让学生在阅读的基础上,理解此中的内容、方法和思想,而后在掌握本质,理解本质的基础上作出回答.这种问题的主要题型有:阅读特别典范,推出一般结论;阅读解题过程,总结解题思路和方法;阅读新知识,研究新问题等.这种试题要求考生能透辟理解课本中的所学内容,擅长总结解题规律,并能正确论述自己的思想和看法,观察学生对数学知识的理解水平、数学方法的运用水平及解析推理能力、数据办理能力、文字归纳能力、书面表达能力、见机而作能力和知识的迁徙能力等.所以,在平常的学习和复习中应透辟理解所学内容.搞清楚知识的前因后果,不单要学会数学知识,更要掌握在研究知识的过程中表现出的数学思想和方法.Ⅱ、典型例题解析【例1】(2005,模拟,9 分)如图2 -7-1 所示,正方形ABCD和正方形EFGH的边长分别为2 2 和2 ,对角线BD、FH 都在直线l 上,O1、O2 分别是正方形的中心,线段O1O2 的长叫做两个正方形的中心距.中间心O在直线l 上平移时,正方形EFH 也随之平移,在平移时正方形EFGH的形状、大小没有改变.(1)计算:O1D=_______,O2 F=______ ;(2)中间心O2 在直线l 上平移到两个正方形只有一个公共点时,中心距O1 O 2 =_________.(3)跟着中心O2 在直线l 上的平移,两个正方形的公共点的个数还有哪些变化?并求出相对应的中心距的值或取值范围.(不用写出计算过程)解:(1)O1D=2,O2 F=1 ;(2)O1 O2 =3 ;(2)当O1 O2>3 或0≤O1 O2<1时,两个正方形无公共点;当O1 O2=1时,两个正方形有无数个公共点;当1<O1 O2<3时,两个正方形有2 个公共点.点拨:本题本质上观察的知识点是“两圆的地点关系”,但形式有所变化.所以,能够再次经历研究两个圆之间的地点关系,仔细解析并总结两圆五种地点关系所对应的圆心距d 与半径R和r 的数目关系,五种地点关系主要由两个要素确立:①公共点的个数;②一个圆上的点在另一个圆的外面仍是内部,按这两个要素为线索来研究地点关系.而后,把这种利用平移实验直观研究方法迁徙到研究“两个正方形的地点关系”上来.【例2】(2005,内江,9 分)阅读资料,大数学家高斯在上学念书时以前研究过这样一个问题:11+2+3+⋯+100=?经过研究,这个问题的一般性结论是1+2+3+⋯+n 1 ,此中nn n2- 1 -是正整数。
初中数学竞赛教程21整数的性质整数是数学中非常基本且重要的概念之一、它是全体正整数、负整数和零的集合,用整数集表示为Z,数学符号为Z={...,-3,-2,-1,0,1,2,3,...}。
整数的性质涉及到整数的四则运算、整数的大小比较以及整数的奇偶性等方面。
下面就对整数的性质进行详细介绍。
一、整数的四则运算1.加法:对于整数a和b,它们的和a+b也是一个整数。
加法满足交换律,即a+b=b+a;加法还满足结合律,即(a+b)+c=a+(b+c)。
2.减法:对于整数a和b,它们的差a-b也是一个整数。
3.乘法:对于整数a和b,它们的积a×b也是一个整数。
乘法满足交换律,即a×b=b×a;乘法还满足结合律,即(a×b)×c=a×(b×c)。
4.除法:对于整数a和b,其中b不等于0,a/b的商可能是一个整数,也可能是一个带有小数部分的数。
二、整数的大小比较1.大小关系:对于两个整数a和b,如果a<b,称a小于b;如果a>b,称a大于b;如果a=b,称a等于b。
2.大于0和小于0:正整数都大于零;负整数都小于零。
三、整数的奇偶性1.奇数:整数中,除了能被2整除的数字外,其他的数字都是奇数。
奇数可以表示为2k+1的形式,其中k为任意整数。
2.偶数:能被2整除的数字为偶数。
偶数可以表示为2k的形式,其中k为任意整数。
3.奇数和奇数的和是偶数,奇数和偶数的和是奇数,偶数和偶数的和是偶数。
四、整数的性质定理1.整数的加法性质:对于任意整数a和b,有a+b=b+a,即整数的加法满足交换律。
2.整数的减法性质:对于任意整数a和b,有a-b=a+(-b),即整数的减法可以转化为加法运算。
3.整数的乘法性质:对于任意整数a、b和c,有(a+b)×c=a×c+b×c,即整数的乘法满足分配律。
4.整数的除法性质:对于任意整数a、b和c,如果a=b×c,且b不等于0,则a除以b的余数为0。
初中数学竞赛专题选讲数的整除(二)一、内容提要在初一部分的我们介绍了能被2,3,4,5,7,8,9,11,13,25整除的自然数的特征,本讲将介绍用因式分解方法解答数的整除问题.几个常用的定理,公式,法则:⑴ n 个连续正整数的积能被n !整除.(n 的阶乘:n !=1×2×3×…×n ).例如:a 为整数时,2a(a+1), 6a(a+1)(a+2), 24a(a+1)(a+2)(a+3),…… ⑵ 若a b 且a c, 则 a (b c).⑶ 若a, b 互质,且a c, b c , 则ab c .反过来也成立:a, b 互质, ab c , 则a c, b c.例如:8和15互质,8|a, 15|a , 则120|a.反过来也成立: 若120|a. 则 8|a, 15|a.⑷由乘法公式(n 为正整数)推得:由(a -b)(a n-1+a n-2b+……+ab n-2+b n-1)=a n -b n . 得 (a -b)|(a n -b n ).(a+b)(a 2n -a 2n -1b+……ab 2n -1+b 2n )=a 2n+1+b 2n+1 . (a+b)|(a 2n+1+b 2n+1).(a+b)(a 2n -1-a 2n -2b+……+ab 2n -2-b 2n -1)=a 2n -b 2n . (a+b)|(a 2n -b 2n ).概括起来:齐偶数次幂的差式a 2n -b 2n 含有因式a +b 和a -b.齐奇数次幂的和或差式a 2n+1+b 2n+1或a 2n+1-b 2n+1只分别含有因式a +b 或a -b. 例如(a+b )| (a 6-b 6), (a -b)| (a 8-b 8);(a+b)|(a 5+b 5), (a -b)|(a 5-b 5).二、例题例1. 已知:整数n>2. 求证:n 5-5n 3+4n 能被120整除..证明:n 5-5n 3+4n =n(n 4-5n 2+4)=n(n -1)(n+1)(n+2)(n -2).∵(n -2) (n -1)n(n+1) (n +2)是五个连续整数,能被n!整除,∴ 120|n 5-5n 3+4n.例2. 已知:n 为正整数. 求证:n 3+23n 2+21n 是3的倍数.证明:n 3+23n 2+21n =21n (2n 2+3n+1) =21n(n+1)(2n+1)=21n(n+1)(n+2+n -1) = 21n(n+1)(n+2)+ 21n(n+1)(n -1).∵ 3!|n(n+1)(n+2), 且3!|n(n+1)(n -1)..∴ 3|21n(n+1)(n+2)+ 21n(n+1)(n -1). 即n 3+23n 2+21n 是3的倍数. (上两例关鍵在于创造连续整数)例3. 求证:⑴ 33|255+1; ⑵ 1989|(19901990-19881988).证明:⑴ 255+1=25×11+111=3211+111.∵(32+1)|(3211+111 ) , 即33|255+1.⑵ 19901990-19881988=19901990-19881990+19881990-19881988.(添两项)∵(1990+1988)|(19901990-19881990).即1989×2|(19901990-19881990).∵ 19881990-19881988=19881988(19882-1)=19881988(1988+1)(1988-1).即 19901990-19881988=1989×2N +1989×19881988×1987. (N 是整数)∴ 1989|19901990-19881988.例4 设n 是正整数, 求证:7|(32n+1+2n+2).证明:32n+1+2n+2=3×32n +4×2n =3×9 n +4×2 n +3×2 n -3×2 n (添两项)=(4×2 n +3×2 n )+(3×9 n -3×2 n )=(4+3)+3(9 n -2 n )=7×2 n +3(9-2)N . (N 是整数)∴7|(32n+1+2n+2)(例3,4是设法利用乘法公式)例5. 已知8719xy 能被33整除,求x, y 的值.解:∵33=3×11,∴1+9+x+y+8+7其和是3的倍数, 即x+y=3K -25 (k 为整数).又(1+x+8)-(9+y+7)其差是11的倍数,即x -y=11h+7(h 是整数).∵0≤x ≤9, 0≤y ≤9,∴0≤x +y ≤18,9≤x -y ≤9,x+y>x -y, 且 x+y 和x -y 同是奇数或偶数.符合条件的有⎩⎨⎧-==⎩⎨⎧-==⎩⎨⎧==48414711y x y x y x 或或 . 解得⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==629529y x y x y x 或或 . 例6.设N =782x ,且17|N, 求 x..解:N =2078+100x=17×122+4+17×6x -2x=17×(122+6x )+4-2x.∵ 17|N ,∴17|4-2x ,当 4-2x=0.∴ x=2.三、练习1.要使2n+1能被3整除,整数n应取___,若6|(5 n-1), 则整数n应取___.2.求证:①4!|(n4+2n3-n2-2n);②24|n(n2-1)(3n+2);③6|(n3+11n);④30|(n 5-n).3.求证:①100|9910-1);②57|(23333+72222);③995|(996996-994994);④1992|(997997+995995).4.设n是正整数,求证3 n+3n+2+62n能被33整除.5.求证:六位数abcabc能被7,11,13,整除.3xy能被77整除,求x,y的值.6.已知:五位数987.已知:a,b,c都是正整数,且6|(a+b+c).求证:6|(a3+b3+c3).练习题参考答案1.正奇数;正偶数2.①,②分解为4个连续整数③n(n-1)(n+1)+12n ④n(n-1)(n+1)(n2-4+5)3.②81111+491111③添项-1,1④添项995997-9959974.化为3n(1+32)+36n=11×3n+36 n-3n=……5.7×11×13=1001六位数105a+104b+103c+102a+10b+c=……6.仿例57.由6|(a+b+c)可知a,b,c中至少有一个是偶数,且a3+b3+c3-3abc含有因式a+b+c [文章来源:教学视频网/转载请保留出处。
《数学奥林匹克专题讲座》第04讲整数4讲整数的分拆整数的分拆,就是把一个自然数表示成为若干个自然数的和的形式,每一种表示方法,就是自然数的一个分拆。
整数的分拆是古老而又有趣的问题,其中最著名的是哥德巴赫猜想。
在国内外数学竞赛中,整数分拆的问题常常以各种形式出现,如,存在性问题、计数问题、最优化问题等。
例1 电视台要播放一部30集电视连续剧,若要求每天安排播出的集数互不相等,则该电视连续剧最多可以播几天?分析与解:由于希望播出的天数尽可能地多,所以,在每天播出的集数互不相等的条件下,每天播放的集数应尽可能地少。
我们知道,1+2+3+4+5+6+7=28。
如果各天播出的集数分别为1,2,3,4,5,6,7时,那么七天共可播出28集,还剩2集未播出。
由于已有过一天播出2集的情形,因此,这余下的2集不能再单独于一天播出,而只好把它们分到以前的日子,通过改动某一天或某二天播出的集数,来解决这个问题。
例如,各天播出的集数安排为1,2,3,4,5,7,8或1,2,3,4,5,6,9都可以。
所以最多可以播7天。
说明:本题实际上是问,把正整数30分拆成互不相等的正整数之和时,最多能写成几项之和?也可以问,把一个正整数拆成若干个整数之和时,有多少种分拆的办法?例如:5=1+1+1+1+1=1+1+1+2, =1+2+2 =1+1+3=2+3 =1+4,共有6种分拆法(不计分成的整数相加的顺序)。
例2 有面值为1分、2分、5分的硬币各4枚,用它们去支付2角3分。
问:有多少种不同的支付方法?分析与解:要付2角3分钱,最多只能使用4枚5分币。
因为全部1分和2分币都用上时,共值12分,所以最少要用3枚5分币。
当使用3枚5分币时,5×3=15,23-15=8,所以使用2分币最多4枚,最少2枚,可有23=15+(2+2+2+2), 23=15+(2+2+2+1+1),23=15+(2+2+1+1+1+1),共3种支付方法。
初一数学竞赛讲座(二)
特殊的正整数
一、知识要点
1、完全平方数及其性质
定义如果一个数是一个整数的平方,则称这个数是完全平方数。
如:、、、…
等都是完全平方数,完全平方数有下列性质:
性质任何完全平方数的个位数只能是,,,,,中的一个。
性质奇完全平方数的十位数一定是偶数。
性质偶完全平方数是的倍数。
性质完全平方数有奇数个不同的正约数。
性质
完全平方数与完全平方数的积仍是完全平方数,完全平方数与非完全平方数的积
是非完全平方数。
2、质数与合数
定义一个大于的整数,如果只有和这两个约数,那么叫做质数。
定义
一个大于的整数,如果只有和这两个约数外,还有其他正约数,那么叫做合数。
既不是质数也不是合数。
3、质数与合数的有关性质
(1)质数有无数多个
(2)是唯一的既是质数,又是偶数的整数,即是唯一的偶质数。
大于的质数必为
奇数。
(3)若质数∣•,则必有∣或∣。
(4)若正整数、的积是质数,则必有或.
(5)唯一分解定理:任何整数(>)可以唯一地分解为:,
其中<<…< 是质数,,,…,是正整数。
二、例题精讲
例
有一个四位数恰好是个完全平方数,它的千位数字比百位数字多,比十位数字少,比个位数字少,这个四位数是
解设所求的四位数为,它的百位数字为,则有
()()()()
因为是质数,所以∣(),而()(),
所以∣(),由题意≤,故≤,从而
于是所求的四位数为
例
一个四位数有这样的性质:用它的后两位数去除这个四位数得到一个完全平方数(
如果它的十位数是,就只用个位数去除),且这个平方数正好是前两位数加的平方。
例如(),则具有上述性质的最小四位数是
(年四川省初中数学联合竞赛试题)
解设具有上述性质的四位数是,其中≤,≤,按题意,得
=,∴(),
即,因而() ,又≤≤,所以,,,
相应地,,,
于是符合题意的四位数是,,,,其中最小的是
评注:本题根据题意,列出不定方程,然后利用整数的整除性来求解。
例三个质数、、的乘积等于这三个质数和的倍,则 (年“希望杯”初二试题)
分析:由题意得出(),由此显然得质数、、中必有一个是,不妨设,代入前式中再设法求、
解因为(),所以在质数、、中必有一个是,不妨设,
于是,即() (),而,
则①或②
由①得,不合题意,由②得,符合题意。
所以所求的三个质数是,,。
于是
评注:质数问题常常通过分解质因数来解决。
例试证:一个整数的平方的个位数字为时,十位数字必为奇数。
分析:一个整数的平方的个位数字为,则这个整数的个位数字必为或,从而可设此数为或 (为整数)。
证明:设一个整数为,则由一个整数的平方的个位数字为知,此数可设为
或 (为整数)
∴当时,()()
当时,()()
∴十位数字必为和的个位数字,显然是奇数。
评注:类似地,可以证明:一个整数的个位数字和十位数字都是奇数,则这个整数不是完全平方数。
例
三人分糖,每人都得整数块,乙比丙多得块,甲所得是乙的倍,已知糖的总块数
是一个小于的质数,且它的各位数字之和为,试求每人得糖的块数。
(安徽省初
中数学联赛试题)
分析:设出未知数,根据题意,列出方程和不等式组,再通过质数的性质来求解。
解设甲、乙、丙分别得糖、、块,依题意得
∵====,故小于且数字和为的质数只可能是和
若=,则可得,不是整数,舍去。
若=,则可得,=,从而,
∴甲、乙、丙分别得糖、、块.
评注:本题的关键是分析出小于且数字和为的质数只可能是和。
这类问题是常利用质数的性质来分析求得所有的可能值,再设法检验求得所要的解。
例如果与都是大于的质数,那么是的因数。
(第五届加拿大数学奥林匹克试题)
分析任何一个大于整数都可以表示成(是大于的整数)中的一种,显然, 都是合数,所以大于的质数均可以写成或的形式,问题即证明不能写成的形式。
解因为是大于的质数,所以可设(是大于的整数),那么
() 与是大于的质数矛盾。
于是≠,所以(是大于的整数),从而,即是的因数。
评注:对大于整数合理分类是解决这个问题的关键。
对无限多个整数进行讨论时,将其转化为有限的几类是一种常用的处理方法。
例证明有无穷多个,使多项式表示合数。
分析:要使多项式表示合数,只要能将多项式表示成两个因式的积的形式。
证明当为的倍数时,即(是大于等于的整数)时
()⨯() 为的倍数,所以它显然是一个合数。
评注:本题也可将换成其他数,比如:、、等等。
例求证:是合数
分析:不能分解,次数又太高,无法计算。
我们可以探索的末位数字的规律,从而得出的末位数字,由此来证明是合数。
证明:∵=,=,=,=,=,=,=,=,…
∴的末位数字是,的末位数字是,的末位数字是,的末位数字是(为非负整数)
而=∴的末位数字是,∴的末位数字是
∴∣,显然≠所以是合数
评注:本题另辟蹊径,通过探索的末位数字的规律来得出的末位数字,从而证明是合数。
解数学竞赛题,思路要开阔。
例求证大于的整数一定可以表示成两个合数之和。
证明设大于的整数为
若(≥,且为整数),则(),显然和()都是合数
若(≥,且为整数),则(),显然和()都是合数
若(≥,且为整数),则(),显然和()都是合数
于是对任意正整数(>),一定可以表示成两个合数之和。
评注:本题是通过对整数的合理分类来帮助解题,这是解决整数问题的一种常用
方法。
但要注意对整数的分类要不重复不遗漏。
例证明: ()(是自然数)不能是某个整数的平方。
分析:注意到 (),∵是自然数,∴<<( ),这为我们证题提供了出发点。
证明: (),∵是自然数,∴<<( ),
而、是两个相邻的自然数,
∴ ()(是自然数)不能是某个整数的平方。
评注:本题应用了在两个相邻正整数的平方数之间不可能还存在一个完全平方数这个结论。
例
如果一个自然数是质数,且它的数字位置经过任意交换后仍然是质数,则称这个数为绝对质数。
证明:绝对质数不能有多于三个不同的数字。
分析:绝对质数中出现的数字不会有偶数,也不会有,因为有偶数和它就一定不是绝对质数,则绝对质数中出现的数字只可能是,,,。
接下来用反证法来证明这个问题。
证明:因为绝对质数的数字位置经过任意交换后仍然是质数,所以绝对质数中
出现的数字不会有偶数,也不会有,即绝对质数中出现的数字只可能是,,,。
假设有一个绝对质数中出现的数字超过了个,也即这个绝对质数中出现的数字
包含了,,,,则
,,,,,,都是质数。
可验证,这七个数中每两个数的差都不能被整除,说明、、、、、、被除所得
余数互不相同。
因而必有一个是,即能被整除,这与此数是质数矛盾。
所以假
设不成立,所以绝对质数不能有多于三个不同的数字。
评注:本题是用反证法来证明,对于题目中出现“不”的字眼,常常用反证法来证明。
三、巩固练习
选择题
、在整数、、、、、、、、、中,设质数的个数为,偶数的个数为,完全平方数的个数为,合数的个数为,则的值是( )
、、、、
、设为大于的自然数,则下列四个式子的代数值一定不是完全平方数的是()、、、、
、有个数,一个是最小的奇质数,一个是小于的的最大质数,一个是大于的最小质数,则这个数的和是( )
、、、、
、两个质数的和是,则这两个质数的倒数和是( )
、、、、
、、为正整数,且为完全平方数,则的最小值等于( )
、、、、
、个质数、、满足等式,且<<,则的值是( )
、、、、
填空题
、使得是完全平方数的所有整数的积是
、如果一个正整数减去,是一个完全平方数,这个正整数加上后,是另外一个完全平方数,那么这个正整数是
、一个质数的平方与一个正奇数的和等于,则这两个数和积是
、是质数,也是质数,则
、若为自然数,,都是质数,则除以所得的余数是
、设自然数>,且,则,
解答题
、证明:不存在这样的三位数,使成为完全平方数。
、试求四位数,使它是一个完全平方数。
、、、、都是质数,且<<<,是大于的质数, (),求、、、的值
、设、、、是四个整数,且是非零整数,求证:是合数。
、求一个三位数,使它等于,并且各位数字之积为.
、设、是任意两个大于的质数,,,与的最大公约数至少为多少?
、证明有无穷多个,使多项式表示合数。
、已知和都是质数,求证:也是质数。
个人整理,仅供交流学习
----------------------------- ----------------------------- ----------------------------- -----------------------------。