若P、Q为大於3的质数,则 为12×2n之倍数,其中n为
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山东省2025届高三3月份第一次模拟考试数学试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.ABC 中,点D 在边AB 上,CD 平分ACB ∠,若CB a =,CA b =,2a =,1b =,则CD =( ) A .2133a b + B .1233a b + C .3455a b + D .4355a b + 2.若样本1231,1,1,,1n x x x x ++++的平均数是10,方差为2,则对于样本12322,22,22,,22n x x x x ++++,下列结论正确的是( ) A .平均数为20,方差为4 B .平均数为11,方差为4 C .平均数为21,方差为8D .平均数为20,方差为83.在ABC ∆中,H 为BC 上异于B ,C 的任一点,M 为AH 的中点,若AM AB AC λμ=+,则λμ+等于( )A .12B .23C .16D .134.已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b +=>>:的左、右焦点,过2F 的直线交椭圆于,P Q 两点.若2211||,||,||,||QF PF PF QF 依次构成等差数列,且1||PQ PF =,则椭圆C 的离心率为A .23B .34C 15D 1055.在边长为2的菱形ABCD 中,23BD =将菱形ABCD 沿对角线AC 对折,使二面角B AC D --的余弦值为13,则所得三棱锥A BCD -的外接球的表面积为( ) A .23π B .2πC .4πD .6π6.关于x 的不等式0ax b ->的解集是(1,)+∞,则关于x 的不等式()(3)0ax b x +->的解集是( ) A .(,1)(3,)-∞-+∞ B .(1,3)- C .(1,3)D .(,1)(3,)-∞+∞7.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左,右焦点分别为12,F F ,O 为坐标原点,P 为双曲线在第一象限上的点,直线PO ,2PF 分别交双曲线C 的左,右支于另一点12,,3M N PF PF =若,且260MF N ∠=,则双曲线的离心率为( ) A .52B .3C .2D .728.若直线不平行于平面,且,则( )A .内所有直线与异面B .内只存在有限条直线与共面C .内存在唯一的直线与平行D .内存在无数条直线与相交9.已知函数2()ln(1)33x x f x x x -=+-+-,不等式()22(4)50f a x f x +++对x ∈R 恒成立,则a 的取值范围为( ) A .[2,)-+∞B .(,2]-∞-C .5,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .5,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦10.赵爽是我国古代数学家、天文学家,大约公元222年,赵爽为《周髀算经》一书作序时,介绍了“勾股圆方图”,又称“赵爽弦图”(以弦为边长得到的正方形是由4个全等的直角三角形再加上中间的一个小正方形组成的,如图(1)),类比“赵爽弦图”,可类似地构造如图(2)所示的图形,它是由6个全等的三角形与中间的一个小正六边形组成的一个大正六边形,设A F F A 2'''=,若在大正六边形中随机取一点,则此点取自小正六边形的概率为( )A .21313B .413C 27D .4711.已知(cos ,sin )a αα=,()cos(),sin()b αα=--,那么0a b =是()4k k Z παπ=+∈的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件12.用一个平面去截正方体,则截面不可能是( ) A .正三角形B .正方形C .正五边形D .正六边形二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
第1讲 整数问题选讲【例l 】 求一个最小的正整数,使它的21是平方数,31是立方数,51是五次方数. 分析与解 因为这个整数的21,31,51是整数,所以它一定能被2、3、5整除,再考虑这个整数的最小性要求,它应具有形式:)0,0,0(,532=/=/=/=c b a N c b a又因为c b a N 532211-= 是平方数,则c b a ,,1-均为偶数. 因为 c l b a N 53231-=是立方数,则c b a ,1,-均为3之倍数. 因为 153251-=c b a N 是5次方数,则1,,-c b a 为5之倍数. 进而知 a 是3和5的倍数,且a 为奇数,则a 最小为15;b 是2和5的倍数,且b 被3除余l ,则b 最小数为l0;c 是2和3的倍数,且c 被5除余l ,则c 最小数为6;故所求数为 .53261015⨯⨯=N【例2】能同时表示成连续9个整数之和、连续l0个整数之和及连续11个整数之和的最小正整数是哪个分析与解 设所求正整数为A ,则依题意A 可表示为(其中p ,n ,k 均为整数): 459)9()2()1p (+=++++++=p p p A ①5510)10()2()1(+=++++++=n n n n A ②6611)11()2()1(+=++++++=k k k k A ③由①、②、③可得: )(109t n p += ④)1(1110+=k n ⑤再由④、⑤知n 是11的倍数,且除以9余8.故n 最小可取44.所以A 的最小值为10×44+55=495.【例3】有一个三位数,能被35整除,并且各位数字之和为l5,求这个数. 分析与解 设所求三位数为abc N =,则有c b a N ++=10100,15=++c b a因为35│N ,当然有5│N ,故c=0或c=5.当c=0时,有 )15(1010010100a a b a N -+=+=15090+=a )12(3)2112(7+++=a a由7│N 知 7│3)12(+a . 从而7│2a+l因为 a + b=15 , 所以 6≤a≤9,故满足7│2a+l 的a 不存在.当c=5时,有 a a N 6)1512(7++=由7│N 推出7│6a. 显然当a =7时成立.这时b=3,故所求三位数为735.【例4】一个两位数除以它的反序数所得的商恰好等于余数,求这个两位数.分析与解 设这个两位数为y x N +=10,则由题意可得:,)10(10q q x y y x ++=+ (其中q 为自然数)变形为 q y q x q =---)110()10(以下就q 的取值进行讨论:(1)1=q ,有1)(9=-y x ,不可能成立;(2)2=q ,有,2198=-y x 这时y 为偶数:2=y 时,;5=x 8,6,4=y 时,均不可能成立;(3)3=q ,有3297=-y x ,不存在x 、y ;(4)4=q ,有4396=-y x .这样的x 、y 也不存在;(5)5≥q ,有,549)110(x )10(5≥+-=-≥y q q x 11≥x ,即无解.综上所述,所求两位数为52.【例5】一整数a 若不能被2和3整除,则472+a 必能被24整除.分析与解 因为4814722+-=+a a ,所以需往证 24 │1-2a因为a 不能被2整除.则a 为奇数.即a 可表示为:12+=k a (k 为整数)所以 )1(41)12(122+=-+=-k k k a 能被8整除.又 ()()()1112+-=-a a a a a 为连续三整数之积,必能被3整除,而a 不能被3整除, 则12-a 一定能被3整除.由(3,8)=1,知12-a 能被3×8=24整除.即证.【例6】若整数a 、b 、c 、d 和m 使d cm bm am +++23能被5整除,且d 不能被5整除,证明:总可以找到这样的整数n ,使得a bn cn dn +++23也能被5整除.分析与证 设 d cm bm an A +++=23 a bn cn dn B +++=23消去d 得: ]1)1()[1(22223+++++-=-cn bmn mn n m a mn B An又由题设d 不能被5整除,知m 不能被5整除,故m 的取值有下列四种情形:l k m +=5,此时取,15+=t n 25+=k m ,此时取,35+=t n35+=k m ,此时取,25+=t n45+=k m ,此时取,45+=t n都能有5│1-mn ,即有5│B An -3从而5│ B .即对任何的m ,都可找到相应的m ,使5│B .【例7】试求一个三位数abc ,使得它的平方的末三位数字仍是abc .分析与解 由题意.我们作)1(2-=-abc abc abc abc它应为1000的倍数.而1000 = 8×125因为(8,125)=1, 1)1,(=-abc abc ,所以由l000│)1(-abc abc推出 8│abc ,125│1-abc 或 125│abc ,8│1c -ab由125│1-abc ,知abc =126,251,376,501,626,751; 这里仅有376=abc ,使8│abc由125 │abc ,知abc =125,250,375,50'0,625,750, 这里仅有625=abc 时,使8│1c -ab .所以满足条件的三位数有376和625.【例8】如果a 为合数,则a 的最小质因数一定不大于a分析与证 设bq a =,其中q 为最小质因数.若a q >,显然同时也有a b >. 则a a a bq a =⋅>=矛盾,所以结论成立.说明 这一结论表明,合数a 一定是不大于a 的质数的倍数.换句话说,如果所有不大于a 的质数都不能整除a (a ≠l),那么a 一定是质数.这就给出了判断一个数是不是质数的一种方法,如判断191是不是质数,由于a <14,小于14的质数2,3,5,7,11,13都不能整除191,所以191是质数.利用这种方法,可以求出不大于a 的所有质数.例如求50以内的所有质数.由于不大于a <8的质数有2、3、5、7,可在2,3,4,…,50中依次划去2、3、5、7的倍数(保留2、3、5、7)最后余下的数:2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47就是50以内的全体质数.这就是著名的爱拉托斯散素数筛选法. · ’思考 用爱拉托斯散筛选法求出100以内的所有质数.【例9】如果p 和182+p 都是质数,求证:282+-p p 也是质数.分析与解 按整数除以3的余数对P 进行分类讨论:当13+=k p 时,)31624(31)13(818222++=++=+k k k p 为合数,故;13+=/k p 当23+=k p 时,)113224(31822++=+k k p 为合数,故;23+=/k p于是k p 3=,由P 为质数,仅有P=3,73182=+p 为质数,71282=+-p p 也为质数.所以只要P 和182+p 为质数,2p 82+-p 也为质数.【例l0】有两个两位数,它们的差为56,它们的平方末两位数相同,求这两个数. 分析与解 设这两个数为)(b b a a 、>,则有8756⨯==-b a 。
2024年湘教版九年级数学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______ 姓名:______ 班级:______ 考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、在一口袋中,有大小、形状完全相同的小球,其中有x个红色球和y个蓝色球,从盒中随机取出一颗球,取得红色球的机率是如果再往口袋中放进4个蓝球,取得蓝球的机率是则原来口袋中有红球()A. 10个。
B. 8个。
C. 6个。
D. 4个。
2、已知一元二次方程x2-5x+3=0,则该方程根的情况是()A. 有两个不相等的实数根B. 有两个相等的实数根C. 无实数根D. 无法确定3、已知A=3a2+b2-c2,B=-2a2-b2+3c2,且A+B+C=0,则C=()A. -a2-2c2B. 23x+4=27xC. -2(x+4)=-2x+4D. 2-3x=-(3x-2)4、If the n-th prime number is 47,then n is()(英汉词典:the n-th primenumber第n个质数)A. 12B. 13C. 14D. 155、【题文】式子有意义,则的取值范围是( )A.B.C.D.6、下列说法中正确的个数为()(1)所有的等边三角形都全等。
(2)两个三角形全等;它们的最大边是对应边。
(3)两个三角形全等;它们的对应角相等。
(4)对应角相等的三角形是全等三角形.A. 1B. 2C. 3D. 47、一个多边形的外角和是900°,则这个多边形的边数是()A. 4B. 5C. 6D. 7评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)8、某中学要了解八年级学生的视力情况,在全校八年级学生中抽取了40名学生进行检测,在这个问题中,样本是____.9、某市2011年底自然保护区覆盖率仅为4%,经过两年的努力,该市2013年年底自然保护区覆盖率达到9%,设该市这两年自然保护区的年均增长率为x,所列方程为____.10、如图,字母A所代表的正方形面积为____.11、小明从家里骑自行车到学校,每小时骑15km,可早到10min,每小时骑12km就会迟到5min,问他家到学校的路程是多少km?设他家到学校的路程是x km,求小明家到学校的路程以及规定时间与出发时间的差,可得方程____;设规定时间与出发时间的差为y h,可得方程____.12、已知菱形的两条对角线长分别是6和8,则这个菱形的面积为____.13、计算:﹣6+4=____评卷人得分三、判断题(共8题,共16分)14、一根绳子长20米,第一次剪去,第二次剪去4米,两次剪去的长度是一样长.____.(判断对错)15、连接两点间的直线的长度,叫做这两点间的距离.____.(判断对错)16、2条直角边分别相等的2个直角三角形全等____(判断对错)17、取线段AB的中点M,则AB-AM=BM.____.(判断对错)18、直线AB平行于直线AC.____.(判断对错)19、(x m+y n)(x m-y n)=x2m-y2n.____.(判断对错)20、____.(判断对错)21、在∠ABC的一边的延长线上取一点.____.评卷人得分四、计算题(共4题,共12分)22、若a=200,b=20,c=2,则(a+b+c)+(a-b+c)+(b-a+c)=____.23、若(x+m)(x2-3x+n)的积中不含x2、x项,求m和n的值.24、在比例尺为1:5000的地图上,量得甲,乙两地的距离为30cm,则甲,乙两地的实际距离是____千米.25、计算:(1)0-(+8)+(-2.7)-(+5);(2)|-16|x(--+)(3)-24+×[6+(-4)2].评卷人得分五、综合题(共4题,共36分)26、如图;在△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5.现有一点D,使得∠CDB=∠CAB,DB=CB.(1)请用尺规作图的方法确定点D的位置(保留作图痕迹;可简要说明作法);(2)连接CD;与AB交于点E,求∠BEC的度数;(3)以A为圆心AB长为半径作⊙A,点O在直线BC上运动,且以O为圆心r为半径的⊙O与⊙A相切2次以上,请直接写出r应满足的条件.27、(1)若按奇偶分类,则22004+32004+72004+92004是 ____数;(2)设a=355,b=444,c=533,则a、b、c的大小关系是 ____(用“>”号连接);(3)求证:32002+42002是5的倍数.28、如图;在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=16,动点P从点A出发沿AC边向点C以每秒3个单位长的速度运动,动点Q从点C出发沿CB边向点B以每秒4个单位长的速度运动.P,Q分别从点A,C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.在运动过程中,△PCQ关于直线PQ对称的图形是△PDQ.设运动时间为t(秒).(1)设四边形PCQD的面积为y;求y与t的函数关系式;(2)t为何值时;四边形PQBA是梯形;(3)是否存在时刻t;使得PD∥AB?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)通过观察、画图或折纸等方法,猜想是否存在时刻t,使得PD⊥AB?若存在,请估计t的值在括号中的哪个时间段内(0≤t≤1;1<t≤2;2<t≤3;3<t≤4);若不存在,请简要说明理由.29、如图1,点P为∠MON的平分线上一点,以P为顶点的角的两边分别与射线OM,ON交于A,B两点,如果∠APB绕点P旋转时始终满足OA•OB=OP2;我们就把∠APB叫做∠MON的智慧角.(1)如图2;已知∠MON=90°,点P为∠MON的平分线上一点,以P为顶点的角的两边分别与射线OM,ON 交于A,B两点,且∠APB=135°.求证:∠APB是∠MON的智慧角.(2)如图1;已知∠MON=α(0°<α<90°),OP=2.若∠APB是∠MON的智慧角,连结AB,用含α的式子分别表示∠APB的度数和△AOB的面积.(3)如图3,C是函数y=(x>0)图象上的一个动点;过C的直线CD分别交x轴和y轴于A,B两点,且满足BC=2CA,请求出∠AOB的智慧角∠APB的顶点P的坐标.参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、A【分析】设口袋中有x个红色球和y个蓝色球;根据题意得:解得:.所以如果再往口袋中放进4个蓝球;则将来口袋中有蓝球6+4=10(个).故选A.【解析】【答案】先根据概率公式的求法列出式子;解出x,y的值,再把y的值加上4即可得出答案.2、A【分析】【分析】判断上述方程的根的情况,只要看根的判别式△=b2-4ac的值的符号就可以了.【解析】【解答】解:∵a=1,b=-5;c=3;∴△=b2-4ac=(-5)2-4×1×3=13>0;∴方程有两个不相等的实数根.故选:A.3、A【分析】【分析】根据A+B+C=0,得到C=-A-B,将A与B代入,去括号合并即可得到结果.【解析】【解答】解:∵A=3a2+b2-c2,B=-2a2-b2+3c2;且A+B+C=0;∴C=-(A+B)=-A-B=-3a2-b2+c2+2a2+b2-3c2=-a2-2c2.故选A.【分析】【分析】先将原题转化为汉语,再找出47以内的所有质数,即可得到正确答案.【解析】【解答】解:∵47以内的质数是2;3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47;而第n个质数是47;那么n=15.故选D.5、C【分析】【解析】分析:根据二次根式的性质可以得到x-1是非负数;由此即可求解.解答:解:依题意得。
初中数学竞赛:质数与合数我们知道,每一个自然数都有正因数(因数又称约数).例如,1有一个正因数;2,3,5都有两个正因数,即1和其本身;4有三个正因数:1,2,4;12有六个正因数:1,2,3,4,6,12.由此可见,自然数的正因数,有的多,有的少.除了1以外,每个自然数都至少有两个正因数.我们把只有1和其本身两个正因数的自然数称为质数(又称素数),把正因数多于两个的自然数称为合数.这样,就把全体自然数分成三类:1,质数和合数.2是最小的质数,也是唯一的一个既是偶数又是质数的数.也就是说,除了2以外,质数都是奇数,小于100的质数有如下25个:2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97.质数具有许多重要的性质:性质1一个大于1的正整数n,它的大于1的最小因数一定是质数.性质2 如果n是合数,那么n的最小质因数a一定满足a2≤n.性质3 质数有无穷多个(这个性质将在例6中证明).性质4(算术基本定理)每一个大于1的自然数n,必能写成以下形式:这里的P1,P2,…,P r是质数,a1,a2,…,a r是自然数.如果不考虑p1,P2,…,P r的次序,那么这种形式是唯一的.关于质数和合数的问题很多,著名的哥德巴赫猜想就是其中之一.哥德巴赫猜想是:每一个大于2的偶数都能写成两个质数的和.这是至今还没有解决的难题,我国数学家陈景润在这个问题上做了到目前为止最好的结果,他证明了任何大于2的偶数都是两个质数的和或一个质数与一个合数的和,而这个合数是两个质数的积(这就是通常所说的1+2).下面我们举些例子.例1设p,q,r都是质数,并且p+q=r,p<q.求p.解由于r=p+q,所以r不是最小的质数,从而r是奇数,所以p,q为一奇一偶.因为p<q,故p既是质数又是偶数,于是p=2.例2设p(≥5)是质数,并且2p+1也是质数.求证:4p+1是合数.证由于p是大于3的质数,故p不会是3k的形式,从而p必定是3k+1或3k+2的形式,k是正整数.若p=3k+1,则2p+1=2(3k+1)+1=3(2k+1)是合数,与题设矛盾.所以p=3k+2,这时4p+1=4(3k+2)+1=3(4k+3)是合数.例3设n是大于1的正整数,求证:n4+4是合数.证我们只需把n4+4写成两个大于1的整数的乘积即可.n4+4=n4+4n2+4-4n2=(n2+2)2-4n2=(n2-2n+2)(n2+2n+2),因为n2+2n+2>n2-2n+2=(n-1)2+1>1,所以n4+4是合数.例4是否存在连续88个自然数都是合数?解我们用n!表示1×2×3×…×n.令a=1×2×3×…×89=89!,那么,如下连续88个自然数都是合数:a+2,a+3,a+4,…,a+89.这是因为对某个2≤k≤89,有a+k=k×(2×…×(k-1)×(k+1)×…×89+1)是两个大于1的自然数的乘积.说明由本例可知,对于任意自然数n,存在连续的n个合数,这也说明相邻的两个素数的差可以任意的大.用(a,b)表示自然数a,b的最大公约数,如果(a,b)=1,那么a,b称为互质(互素).例5证明:当n>2时,n与n!之间一定有一个质数.证首先,相邻的两个自然数是互质的.这是因为(a,a-1)=(a,1)=1,于是有(n!,n!-1)=1.由于不超过n的自然数都是n!的约数,所以不超过n的自然数都与n!-1互质(否则,n!与n!-1不互质),于是n!-1的质约数p一定大于n,即n<p ≤n!-1<n!.所以,在n与n!之间一定有一个素数.例6证明素数有无穷多个.证下面是欧几里得的证法.假设只有有限多个质数,设为p1,p2,…,pn.考虑p1p2…pn+1,由假设,p1p2…pn+1是合数,它一定有一个质约数p.显然,p不同于p1,p2,…,pn,这与假设的p1,p2,…,pn为全部质数矛盾.例7证明:每一个大于11的自然数都是两个合数的和.证设n是大于11的自然数.(1)若n=3k(k≥4),则n=3k=6+3(k-2);(2)若n=3k+1(k≥4),则n=3k+1=4+3(k-1);(3)若n=3k+2(k≥4),则n=8+3(k-2).因此,不论在哪种情况下,n都可以表为两个合数的和.例8求不能用三个不同合数的和表示的最大奇数.解三个最小的合数是4,6,8,它们的和是18,于是17是不能用三个不同的合数的和表示的奇数.下面证明大于等于19的奇数n都能用三个不同的合数的和来表示.由于当k≥3时,4,9,2k是三个不同的合数,并且4+9+2k≥19,所以只要适当选择k,就可以使大于等于19的奇数n都能用4,9,2k(k=n-13/2)的和来表示.综上所述,不能表示为三个不同的合数的和的最大奇数是17.练习十六1.求出所有的质数p,使p+10,p+14都是质数.2.若p是质数,并且8p2+1也是质数,求证:8p2-p+2也是质数.3.当m>1时,证明:n4+4m4是合数.4.不能写成两个合数之和的最大的自然数是几?5.设p和q都是大于3的质数,求证:24|p2-q2.6.设x和y是正整数,x≠y,p是奇质数,并且求x+y的值.。
4.8质数和合数任何一个正整数都有一定的约数,少则1、2个,多则几个,几十个……只有1和它本身两个约数的正整数叫做质数(又称为素数),如2,3,5,11,13,……都是质数,除了1和它本身以外,还有其他约数的正整数叫做合数,如4,6,8,9,10,12, ……都是合数;1既不是质数,也不是合数,这样,全体正整数可按此分为三类:质数正整数合数1质数和合数常用的性质如下:(1)质数有无限多个,(2) 2是唯一的偶质数,大于2的质数都是奇数,(3)如果N=a.b且1<a,b<N ,则N必为合数(4)如果P=a.b且P是质数,则P=a或P=b.(5) 任何一个大于1的正整数N都可以表示为N=p1 a1p2 a2……P k ak,其中P1<p2<……<P k.P1,p2,,……P k是质数,a1,a2……a k, 是正整数利用上述性质,结合整数的其它概念和性质,可解决很多有趣的问题例题精选例题1、有四个数,一个是最小的奇质数,一个是偶质数,一个是小于30的最大质数,另一个是大于70的最小质数,求它们的和巩固1、从小到大写出5个质数,使后面的数都比前面的数大12.例题2、105 的正约数有多少个?巩固2、144的正约数有多少个?全部正约数之和是多少?例题3、已知质数p和q满足3p+5q=31,求p/(3q+1)的值巩固3、若p为质数,且P4+3仍为质数,求P5+3的值例题4、设p, q, r都是质数,并且p+q=r, p<q. 求p.巩固4、已知p、p+8、p+14都是质数,求P例题5、证明:如果P、P+2都是大于3的质数,那么6|(P+1).巩固5、已知p,p+6,p+12,p+18,p+24都是质数,求p. .习题A1、有三个正整数,一个是最小的奇质数,一个是最小的奇合数,另一个既不是责数,也不是合数,求三个数的积。
2、有三个数,一个是偶质数,一个是大于50的最小质数,一个是100以内最大的质数,求这三个数的和。
初等数论练习题一一、填空题1、τ(2420)=27; ϕ(2420)=_880_2、设a ,n 是大于1的整数,若a n -1是质数,则a=_2.3、模9的绝对最小完全剩余系是_{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4}.4、同余方程9x+12≡0(mod 37)的解是x ≡11(mod 37)。
5、不定方程18x-23y=100的通解是x=900+23t ,y=700+18t t ∈Z 。
.6、分母是正整数m 的既约真分数的个数为_ϕ(m )_。
78、⎪⎭⎫ ⎝⎛10365 = -1 。
9、若p 是素数,则同余方程xp - 1 ≡1(mod p)二、计算题1、解同余方程:3x 2+11x -20 ≡ 0 (mod 105)。
解:因105 = 3⋅5⋅7,同余方程3x 2+11x -20 ≡ 0 (mod 3)的解为x ≡ 1 (mod 3),同余方程3x 2+11x -38 ≡ 0 (mod 5)的解为x ≡ 0,3 (mod 5),同余方程3x 2+11x -20 ≡ 0 (mod 7)的解为x ≡ 2,6 (mod 7),故原同余方程有4解。
作同余方程组:x ≡ b 1 (mod 3),x ≡ b 2 (mod 5),x ≡ b 3 (mod 7),其中b 1 = 1,b 2 = 0,3,b 3 = 2,6,由孙子定理得原同余方程的解为x ≡ 13,55,58,100 (mod 105)。
2、判断同余方程x 2≡42(mod 107)是否有解?11074217271071107713231071107311072107710731072107732107422110721721107213)(=∴-=-=-==-=-=-==⨯⨯≡-∙--∙-)()()()(),()()()(),()())()(()(解: 故同余方程x 2≡42(mod 107)有解。
3、求(127156+34)28除以111的最小非负余数。
1.掌握质数与合数的定义 2.能够用特殊的偶质数2与质数5解题 3.能够利用质数个位数的特点解题 4. 质数、合数综合运用一、质数与合数 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:0和1不是质数,也不是合数.常用的100以内的质数:2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、37、41、43、47、53、59、61、67、71、73、79、83、89、97,共计25个;除了2其余的质数都是奇数;除了2和5,其余的质数个位数字只能是1,3,7或9.考点:⑴ 值得注意的是很多题都会以质数2的特殊性为考点.⑵ 除了2和5,其余质数个位数字只能是1,3,7或9.这也是很多题解题思路,需要大家注意.二、判断一个数是否为质数的方法根据定义如果能够找到一个小于p 的质数q (均为整数),使得q 能够整除p ,那么p 就不是质数,所以我们只要拿所有小于p 的质数去除p 就可以了;但是这样的计算量很大,对于不太大的p ,我们可以先找一个大于且接近p 的平方数2K ,再列出所有不大于K 的质数,用这些质数去除p ,如没有能够除尽的那么p 就为质数.例如:149很接近1441212=⨯,根据整除的性质149不能被2、3、5、7、11整除,所以149是质数.模块一、质数合数综合 【例 1】 写出10个连续自然数,它们个个都是合数.【考点】质数合数综合 【难度】2星 【题型】解答【解析】 在寻找质数的过程中,我们可以看出100以内最多可以写出7个连续的合数:90,91,92,93,94,95,96.我们把筛选法继续运用下去,把考查的范围扩大一些就行了.用筛选法可以求得在113与127之间共有13个都是合数的连续自然数:114,115,116,117,118,119,120,121,122,123,124,125,126.同学们可以在这里随意截取10个即为答案.可见本题的答案不唯一.【答案】114,115,116,117,118,119,120,121,122,123【例 2】 老师可以把本题拓展为找更多个连续的合数:找200个连续的自然数它们个个都是合数.【考点】质数合数综合 【难度】3星 【题型】解答【解析】 如果10个连续自然数中,第1个是2的倍数,第2个是3的倍数,第3个是4的倍数第10个是11的倍数,那么这10个数就都是合数.又2m +,m +3,,m +11是11个连续整数,故只要m 是2,3,,11的公倍数,这10个连续整数就一定都是合数.设m 为2,3,4,,11这10个数的最小公倍数.m +2,m +3,m +4,,m +11分别是2的倍数,3的倍数,4的倍数11例题精讲知识点拨知识框架5-3-3.质数与合数(三)的倍数,因此10个数都是合数.所以我们可以找出2,3,411的最小公倍数27720,分别加上2,3,411,得出十个连续自然数27722,27723,2772427731,他们分别是2,3,411的倍数,均为合数.说明:我们还可以写出11!2,11!3,11!411!11++++(其中n!=1⨯2⨯3⨯⨯n)这10个连续合数来.同样,(m+1)!+2,(m+1)!+3,,(m+1)!+m+1是m个连续的合数.那么200个连续的自然数可以是:201!2,201!3,,201!201+++【答案】201!2,201!3,,201!201+++【例 3】四个质数2、3、5、7的乘积为,经验证200到220之间仅有一个质数,请问这个质数是。
数论教案§1整数的整除 带余除法1 整数的整除设a,b 是整数,且b ≠0,如果有整数q,使得a=bq,则称b 整除a,记为b|a,也称b 是a 的因数,a 是b 的倍数. 如果没有整数q,使得a=bq,则称b 不能整除a,记为b ∤a.例如 2|4, 4|-12, -5|15; 2∤3, -3∤22. 在中小学数学里,整除概念中的整数是正整数,今天讲的整除中的整数可正可负. 判断是否b|a ?当a,b 的数值较大时,可借助计算器判别.如果b 除a 的商数是整数,说明b|a;如果b 除a 的商不是整数,说明b ∤a.例1判断下列各题是否b|a ?(1) 7|127? (2) 11|129? (3) 46|9529? (4) 29|5939? 整除的简单性质(1)如果c|b,b|a,那么c|a;(2)如果d|a,d|b,那么对任意整数m,n,都有d|ma+nb. (3)如果12,,,n a a a L 都是m 的倍数,12,,,n q q q L 是任意整数,那么1122n n q a q a q a +++L 是m 的倍数.(4)如果c|a,d|b,那么cd|ab 。
例如: 2|4,2|(-6),那么2|4+(-6),2|4-(-6). 2|4,3|(-6),那么2×3|4×(-6). 例2证明任意2个连续整数的乘积,一定可被2整除. 练习 证明任意3个连续整数的乘积,一定可被3整除. 2.带余除法设a,b 是整数,且b>0,那么有唯一一对整数q,r 使得 a=bq+r,0≤r < b . (1) 这里q 称为b 除a 的商,r 称为b 除a 的余数.例如-5=3×(-2)+1 5=3×1+2 -5=(-3)×2+1 5=(-3)×(-1)+2 15=(-5)×(-3), -24=(-2)×12. 事实上,以b 除a 的余数也可以是负的.例如 -5=3×(-1)-2=3×(-2)+1.求b 除a 的余数,也称为模运算(取余):mod.可用计算器进行.具体操作:输入a-按mod(取余)键-输入b-按=键得出余数.如果b 除a 的余数=0,则b|a;如果b 除a 的余数≠0,则b ∤a.例3 利用计算器求余数:(1) 7除127;(2)11除-129 ;(3)46除-9529;(4)-29除5939 奇数、偶数及性质能被2整除的整数称为偶数.如,0,4,10,-6,-8都是偶数. 不能被2整除的整数称为奇数.如,-5,-3,1,7,11都是奇数. 偶数的形式为2n(n 是整数);奇数的形式为2n-1(n 是整数).奇数、偶数的性质: 偶数±偶数=偶数,奇数±奇数=偶数,奇数±偶数=奇数,偶数×偶数=偶数,偶数×奇数=偶数,奇数×奇数=奇数.例如 2+4,2-4,3+1,3-1,3+4,6+5设a,b 是任意两个整数,则a+b 与a-b 同奇同偶. 例如3+5,3-5,6+3,6-3,例4设a,b,n 是任意3个整数,而且222a b n -=,证明n 是偶数. 例5设a 是任一奇数,试证明8|21a -. 例6设n 是正整数,证明形如3n-1整数不是完全平方数.证明 对任意整a,设a=3q 或a=3q ±1,于是2a=92q或 2a =92q ±6q+1=3(32q ±2q)+1.即2a ≠3n-1,故3n-1不是完全平方数.练习 设n 是正整数,证明形如4n-1、4n+2的整数都不是完全平方数. 习题:P3-4:1t,2t.§2公因数、最大公因数 1.最大公因数、辗转相除法中小学里的公因数、最大公因数的概念:几个数的公有因数叫做这几个数的公因数.公因数中最大的整数称为这几个数的最大公因数. (1)几个数:不能确定;(2)因数、公因数:都是正整数; 最大公因数:没有专门的符号. 定义设12,,,n a a a L ,d 都是整数,d ≠0,如果i d a ,i=1,2,…,n,称d 是12,,,n a a a L 的公因数,12,,,n a a a L 的公因数中最大的整数称为最大公因数.记为12(,,,)n a a a L .如果12(,,,)n a a a L =1,则称12,,,n a a a L 互质。
26.整数整除的概念和性质(含答案)-26.整数整除的概念和性质知识纵横对于整数a和不为零的整数b,总存在整数m,n使得a=bm+n(0≤n 整除有以下基本性质:1.若a│b,a│c,则a│(b±);2.若a│b,b│c,则a│c;3.若a│bc,且(a,c)=1,则a│b,若质数p│bc,则必有p│b或p│c;4.若b│a,c│a,且(b,c)=1,则bc│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.例题求解【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_________. (重庆市竞赛题)思路点拨略解:37【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(“希望杯”邀请赛试题)思路点拨举例验证.解:选 A 提示:当a=3,b=5,c=2时,①③④都是假命题;当a=3,b=2,c=5,②是假命题.xy是72的倍数,求出所有的符合条件的7位数.【例3】已知7位数12876(第15届江苏省竞赛题)思路点拨 7位数12876xy 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.解:提示:因为72│12876xy ,所以8│12876xy ,9│12876xy ,由此得1+2+8+7+x+y+6=24+x+y 是9的倍数,而0≤x+y ≤18,则x+y=3或12,又6xy 必是8的倍数, 6y 必是4的倍数,则y=1,3,5,7或9,当y=1时,x=2,8│216;当y=3时,x=0,8不整除36;8│936;当y=5时,x=7,8不整除756;当y=7时,x=5,8│576;当y=9时,?x=?3,?8不整除396,?所以符合条件的7?位数是1287216,1287576.【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-a)(x-b)(?x-c)(x-d)-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abcdef 也能被37整除.思路点拨 (1)x-a,x-b,x-c,x-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.解:(1)略;(2)提示:abcdef=abc ×1000+def=abc ×999+(abc+def)【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=1990111 个,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除的余数入手.解:(1)N+1为2~10的公倍数,要使N 最小,取N+1为它们的最小公倍数23×5×33?×7=2520,故所求N 的最小值为2520-1=2519.(2)设已知三数被自然数x 除时,商数分别为a,b,c,则由此得x 为358,859,1253的公约数,x=179,进而求得y=164.(3)111111=7×15873,而1990=6×331+4,故只须考察1111被7除的余数,1111=?7×158+5,故N 被7除余5.学力训练一、基础夯实1.如果五位数1234a 是3的倍数,那么a 是________.2.如果从5,6,7,8,9这5个数中,选出4个组成一个四位数,使它能被3,5,7整除,?那么这些数中最大的是_______.3.已知整数13456ab 能被198整除,那么a=________,b=_______.(第17届江苏省竞赛题)4.在1,2,3,…,2000这2000个自然数中,有_______个自然数能同时被2和3整除,而且不能被5整除. (2000年“五羊杯”竞赛题)5.能整除任意3个连续整数之和的最大整数是( ).A.1B.2C.3D.6 (第15届江苏省竞赛题)6.除以8和9都是余1的所有三位数的和是( ).A.6492B.6565C.7501 C.75147.若20022002200215 n 个2002被15整除,则n 的最小值等于( ).A.2B.3C.4D.58.有棋子若干,三个三个地数余1,五个五个地数余3,七个七个地数余5,?则棋子至少有( ).A.208个B.110个C.103个D.100个9.(1)证明:形如abcabc 的六位数一定能被7,11,13整除.(2)若4b+2c+d=32,试问abcd 能否被8整除?请说明理由.10.已知7位自然数62427xy 是99的倍数,求代数式950x+24y+1的值.11.已知a,b 是整数,求证:a+b,ab,a-b 这三个数之中,至少有一个是3的倍数.二、能力拓展12.五位数abcde 是9的倍数,其中abcd 是4的倍数,那么abcde 的最小值是____.13.一个三位自然数,当它分别被2,3,4,5,7除时,余数都是1,那么具有这个性质的最小三位数是______;最大三位数是_______. (第15届“希望杯”邀请赛试题)14.今天是星期日,从今天算起,第11112000个1天是星期_____. 15.用自然数n 去除63、91、130,所得到的3个余数的和为26,则n=________. (北京市“迎春杯”竞赛题)16.今有自然数带余除法算式:A ÷B=C …8,如果A+B+C=2178,那么A=( ).A.2000B.2001C.2071D.210017.有1997盏亮着的电灯,各有一个拉线开关控制着,现按其顺序编号为1,2,…,1997,然后将编号为2的倍数的灯线拉一下;再将编号为3的倍数的灯线拉一下;最后将编号为5的倍数的灯线拉一下,3次拉完后亮着的灯数为( ).A.1464盏B.533盏C.999盏D.998盏(《学习报》公开赛试题)18.19972000被7除的余数是( ).A.1B.2C.4D.619.n 为正整数,302被n(n+1)除所得商数q 及余数r 都是正值,则r 的最大值与最小值的得( ).A.148B.247C.93D.12220.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,如果号码的前两位数字之和等于后两位数字的和,则称这张购物券为“幸运券”,试证明:这个商场所发的购物券中,所有幸运券的号码之和能被101整除.(“祖冲之杯”邀请赛试题)21.将分别写有数码1,2,3,4,5,6,7,8,9的九张正方形卡片排成一列,?发现恰是一个能被11整除的最大的九位数.请你写出这九张卡片的排列顺序,并简述推理过程.22.将糖果300粒、饼干210块和苹果163个平均分给某班同学,余下的糖果、?饼干和苹果的数量之比是1:3:2,问该班有多少名同学?三、综合创新23.已知质数p、q使得表达式21pq+及23qp-都是自然数,试确定p2q的值.24.重排任一个三位数三个数位上的数字,得到一个最大的数和一个最小的数,?它们的差构成另一个三位数(允许百位数字为0),再重复以上的过程,问重复2003?次后所得的数是多少?证明你的结论. (2004年武汉市选拨赛试题)答案1.2或5或82.97653.8,0 提示:原数能被2,9,11整除4.267 提示:自然数n 能同时被2和3整除,相当于n 能被6整除,有333个,?其中能被5整除的便能被30整除,有66个.5.C6.A 提示:n-1能被8和9整除,因此n-1是72的倍数,在3位数中,符合条件的n?是2×72+1,2×73+1,…13×72+1.7.B 8.C 提示:设有棋子n 个,则n+2能被3,5,7整除9.(1)提示: abcabc =1001×(100a+10b+c)=7×11×13×(100a+10b+c); (2) bcd =?96b+8c+(4b+2c+d)=8(12b+c+4).10.提示:因9│62427xy 且11│62427xy ,故9│(6+2+x+y+4+2+7),且11│[(6+?x+4+7)-(2+y+2)],又0≤x+y ≤18且-9≤x-y ≤9,得62x y x y +=??-=-?或159x y x y +=??-=?, 解得24x y =??=?或123x y =??=?(不合题意舍去) 把x=2,y=4代入得,原式=1997.11.对于a 、b,若至少有一个是3的倍数,则ab 是3的倍数,若a 、b 都不是3的倍数,则有:(1)当a=3m+1,b=3n+1时,a-b=3(m-n);(2)当a=3m+1,b=3m+2时,a+b=3(m+n+1);(3)当a=3m+2,b=3n+1时,a+b=3(m+n+1);(4)当a=3m+2,b=3n+2时,a-b=3(m-n).12.10008 13.421,84114.三提示:因111111=15873×7,2000=333×6+2故111 2000个1被7除的余数与11被7除的余数相同. 15.提示:设自然数n 除63、91、130时,商分别为x 、y 、z,余数分别为a 、b 、c,? 那么63=nx+a①,91=ny+b ②,130=nz+c ③,①+②+③得 284=n(x+y+z)+(a+b+c),而a+b+c=26,则n(x+y+z)=258=2×3×43,故n=2,3,6,43,86,129或258.16.A 提示:A=BC+8代入得BC+B+C+8=2178,(B+1)(C+1)=2171=13×167,则 1131167B C +=??+=?或1167113B C +=??+=?,两者都得A=166×12+8=2000 17.C 18.C19.A 提示:r 为偶数,n(n+1)只能取6,12,20,30,42,56,?72,?90,110,132,156,182,210,240,272.20.提示:显然号码为9999是幸运券,除此之外,其余所幸运券可两两配对,?和为9999, 因为9999=99×101,故所有幸运券号码之和也能被101整除.21.1~9组成的最大九位数是987654321,但这个数不是11的倍数.经分析所求数的奇位数字和为25,偶位数字和为20,987652413为所求.22.根据被除数、除数、商、余数关系列出方程组,可求得该班有同学为23人.23.提示:先设p ≥q,则有1≤23q p -=2×q p -3p <2,于是只能23q p-=1,即p=2q-3, 而这时21p q +=45p q -=4-5q ,要21p q+为自然数,只能q=5,从而p=7, 再设p<q,这时1≤< p="">21p q +=2×p q +1q <3,于是我们有以下两种情况: ①21p q +=1,q=2p+1,此时23q p -=41p p-,得p=1,不合题意; ②21p q+=2,2p+1=2q,左边为奇数,右边为偶数,矛盾.故p2q=72×5=245.24.(1)三个数位上的数字全相同,所得的数为0,(2)三个数位上的数字不全相同,所得的数为495证明:(1)显然成立,下面证(2).若三个数位上的数字不全相同,不妨设这个三位数为abc,其中a≥b≥c,且a≥c+1,abc-cba=99(a-c)=100(a-c-1)+10×9+(10+c-a) 故所得的三位数中必有一个9,而另两个数字之和为9,共有五种可能:990,981,972,963,954,易验证上述五个数经过不超过10次操作得到495.</q,这时1≤<>。
一、前言
過去許多研究數論的數學家著眼於質數的研究,希望能找出質數的一些特性、規律,但始終找不到一個可以描述質數的函數。
經過多方的努力,也終究得到許多價值不菲的結論,今吾人發現一些有關質數的規則,望四海喜愛數學之士不吝指教。
二、背景知識
為了證明本定理,必須使用到一些數學運算,在此介紹它的運算方法。
例如:[3]7即代表所有被7除之,尚餘3之所有整數之集合,即{…、3、10、17、24、…}。
例如:3≡10 (mod 7),可表成[3]7=[10]7。
證明:若x∈[a]n、y∈[b]n,則必存在s、t使得x=ns+a、y=nt+b。
x+y=n(s+t)+(a+b),故x+y≡a+b(mod n),即x+y∈[a+b]n,
因此[a]n+[b]n=[a+b]n。
證明:若x∈[a]n、y∈[b]n,則必存在s、t使得x=ns+a、y=nt+b。
x×y=n(nst+at+bs)+ab,故x×y≡a×b(mod n),即x×y∈[a×b]n,
因此[a]n×[b]n=[a×b]n。
例如:[2]7+[3]7=[2+3]7=[5]7
[5]7×[3]7=[5×3]7=[15]7=[1]7
三、論文內容
證明:P2m-Q2n=(P m+Q n)(P m-Q n)
因P、Q均為大於3之質數,所以P、Q均為奇數,則P m、Q n亦為奇數,所以P m和Q n必屬於[1]4或[3]4。
若P m∈[1]4且Q n∈[3]4,則
(P m+Q n)(P m-Q n) ∈([1]4+[3]4)([1]4-[3]4)=[4]4×[-2]4=[0]4×[2]4
[0]4是4的倍數,[2]4是2的倍數,
故P2m-Q2n=(P m+Q n)(P m-Q n)= [0]4×[2]4為4×2的倍數,即8的倍數。
若P m∈[3]4且Q n∈[1]4,則
(P m+Q n)(P m-Q n) ∈([3]4+[1]4)([3]4-[1]4)=[4]4×[2]4=[0]4×[2]4
故P2m-Q2n為8的倍數。
若P m∈[1]4且Q n∈[1]4,則
(P m+Q n)(P m-Q n) ∈([1]4+[1]4)([1]4-[1]4)=[2]4×[0]4=[0]4×[2]4
故P2m-Q2n為8的倍數。
若P m∈[3]4且Q n∈[3]4,則
(P m+Q n)(P m-Q n) ∈([3]4+[3]4)([3]4-[3]4)=[6]4×[0]4=[2]4×[0]4=[0]4×[2]4
故P2m-Q2n為8的倍數。
因此,由上述可知,(P m+Q n)(P m-Q n)必為8之倍數。
--------------------(甲)
再者,P、Q為大於3之質數,則P、Q均不為3之倍數,P m和Q n亦均不為3之倍數,
所以,P m和Q n必屬於[1]3或[2]3。
若P m∈[1]3且Q n∈[1]3,則
(P m+Q n)(P m-Q n) ∈([1]3+[1]3)([1]3-[1]3)=[2]3×[0]3=[0]3
故(P m+Q n)(P m-Q n)為3之倍數。
若P m∈[2]3且Q n∈[2]3,則
(P m+Q n)(P m-Q n) ∈([2]3+[2]3)([2]3-[2]3)=[4]3×[0]3=[0]3
故(P m+Q n)(P m-Q n)為3之倍數。
若P m∈[1]3且Q n∈[2]3,則
(P m+Q n)(P m-Q n) ∈([1]3+[2]3)([1]3-[2]3)=[3]3×[-1]3=[0]3×[-1]3=[0]3
故(P m+Q n)(P m-Q n)為3之倍數。
若P m∈[2]3且Q n∈[1]3,則
(P m+Q n)(P m-Q n) ∈([2]3+[1]3)([2]3-[1]3)=[3]3×[1]3=[0]3×[1]3=[0]3
故(P m+Q n)(P m-Q n)為3之倍數。
由上述可知,P2m-Q2n為3之倍數。
-------------------------------------(乙)
故由(甲)、(乙)得到P2m-Q2n為24之倍數。
證明:因為P2m-Q2n為24之倍數,令m=n=1、Q=5,則
P2-52為24之倍數,P2-52+24亦為24之倍數,即P2-1為24之倍數。
此引理之對偶命題(若P2-1不是24之倍數,則P為合數)可用來檢驗某數是否是合數。
例如:92-1=80 不是24的倍數,故9是合數。
證明:P4-Q4=(P2+Q2)(P2-Q2)
P2-Q2為24之倍數(∵由定理三知)-------------------------------(甲)
因P、Q均大於5,故P和Q均屬於[1]5、[2]5、[3]5或[4]5
P2+Q2為2之倍數(簡易自明)------------------------------------(乙)
∵([1]5)2=[1]5、([2]5)2=[4]5、([3]5)2=[4]5、([4]5)2=[1]5
∴P2和Q2均屬於[1]5或[4]5
故由下表觀察(P2+Q2)(P2-Q2)
由上表可知(P2+Q2)(P2-Q2) [0]5,即(P2+Q2)(P2-Q2)為5之倍數----------(丙)
由(甲)、(乙)和(丙)便知(P2+Q2)(P2-Q2)為240之倍數。
證明:由定理四中,令Q=7,則
P 4-74=P 4-2401為240之倍數,P 4-1=P 4-2401+2400亦為240之倍數。
證明:我們引用數學歸納法來證明
依定理三
當n=1時,P 2-Q 2 為24之倍數,即12×21之倍數,此時本式成立。
若n=K 時成立,亦即P K 2-Q K
2為12×2K 之倍數,則 n=K+1時,P 1
2+K -Q 1
2+K =(P K
2)2-(Q K
2)2=(P K
2+Q K
2)( P K
2-Q K
2) 其中P K 2+Q K 2為2的倍數,P K 2-Q K
2為12×2K 之倍數, 故P 1
2+K -Q 1
2+K 為2×(12×2K )之倍數,即12×2K+1之倍數。
因此n
n Q P 22-為12×2n 之倍數
證明:我們引用數學歸納法來證明 依定理四
當n=1時,P 4-Q 4為240之倍數,即60×21+1之倍數,此時本式成立。
若當n=K 時成立,即P 1
2+K -Q 1
2+K 為60×2K+1之倍數,則 當n=K+1時,P
1
)1(2++K -Q
1
)1(2++K =(P
1
2+K )2-(Q 1
2
+K )2=(P 1
2
+K + Q
1
2+K )(P
1
2+K - Q
1
2+K )
其中P 1
2+K + Q 1
2+K 為2的倍數,P 1
2+K - Q 1
2+K 為60×2K+1之倍數, 故P
1
)1(2++K -Q
1
)1(2++K 為2×60×2K+1之倍數,即60×2(K+1)+1之倍數,
因此P 12+n -Q 1
2+n 為60×2n+1之倍數。
證明:我們引用數學歸納法來證明
依引理一
當n=1時,P2-1為24之倍數,即12×21之倍數,此時本式成立。
若n=K時成立,即P K2-1為12×2K之倍數,則
n=K+1時,P12+K-1=(P K2)2-12=( P K2+1)( P K2-1)
其中P K2+1為2的倍數,P K2-1為12×2K之倍數,
故P12+K-1為2×(12×2K)之倍數,即12×2K+1之倍數,
因此P n2-1為12×2n之倍數。
證明:我們引用數學歸納法來證明
依引理二
當n=1時,P4-1為240之倍數,即60×21+1之倍數,此時本式成立。
若當n=K時成立,即P12+K-1為60×2K+1之倍數,則
當n=K+1時,P1)1(2++K-1=(P12+K)2-12=(P12+K+1) (P12+K-1)
其中P12+K+1為2之倍數,P12+K-1為60×2K+1之倍數,
故P1)1(2++K-1為2×60×2K+1之倍數,即60×2(K+1)+1之倍數,
因此P12+n-1為60×2n+1之倍數。