六年级下册数学专题练习:奥数_数论 通用版
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数论问题本身范围很广,我们考察小学奥数的内容,完全平方数等知识点跟基础课内容结合很紧密,但又是小奥的重难点,我们有必要加以重视.本讲需要学生掌握的知识点有:平方数性质、平方差公式、约数个数定理、约数和定理、辗转相除法等. 本讲内容中,平方数部分是数论中最基本的部分,学生应当学会熟练运用平方差公式,对于约数和倍数部分,老师应当更注重其中的逻辑过程,可以适当用一些代数的方法将题目讲的更明白和透彻.
【例 1】 一个5位数,它的各位数字和为43,且能被11整除,求所有满足条件的5位数. 【分析】 现在我们有两个入手的选择,可以选择数字和,也可以选择被11整除,但我们发现被11整除性质的运用要有具体的数字,而现在没有,所以我们选择先从数字和入手. 5位数数字和最大的为9×5=45,这样43的可能性只有9,9,9,9,7或9,9,9,8,8.这样我们接着用11的整除特征,发现符合条件的有99979,97999,98989.
【例 2】 已知ABCA是一个四位数,若两位数AB是一个质数,BC是一个完全平方数,CA是一个质数与一个不为1的完全平方数之积,则满足条件的所有四位数是_____________. 【分析】 本题综合利用数论知识,因为AB是一个质数,所以B不能为偶数,且同时BC是一个完全平方数,则符合条件的数仅为16、36,当1B时,满足AB是一个质数的数有11,31,41,61,71,时,此时同时保证CA是一个质数与一个不为1的完全平方数之积,只有3163符合; 当3B,满足AB是一个质数的数有13,23,43,53,73,83,此时同时保证CA是一个质数与一个不为1的完全平方数之积,只有8368符合.
专题精讲
专题回顾
第 5讲 数论(一)
教学目标 【例 1】 2001个连续的自然数之和为abcd,若a、b、c、d都是质数,则abcd的最小值是
多少? 【分析】 遇到等量关系的表述时,先将其转化为数学语言.设这2001个连续自然数中最小的一个是A,则最大的一个是2000A(遇到多个连续自然数问题,转化时一般均采用假设法,自己需要的量,题目中没有时,可以设未知数),则它们的和是: 20002001100020011000323292AAAA
,则1000A是质数,所以A的
最小值是9.abcd的最小值是:1009323291064.
[拓展] 101个连续的非零自然数的和恰好是四个不同的质数的积,那么这个最小的和应该是_______. [分析] 设这101个自然数中最小的数为a,则101个连续自然数的和为: a+(a+1)+(a+2)+……+(a+100) =(a+a+100)×1012=(a+50)×101 因为101是质数,所以a+50必须是3个质数的乘积,要使和最小. 经检验a+50=66=2×3×11最小,所以和最小为66×101=6666.
[铺垫] 已知□△×△□×□〇×☆△=□△□△□△,其中□、△、〇、☆分别表示不同的数字,那么四位数〇△□☆是多少? [分析] 因为□△□△□△□△10101,所以在题述等式的两边同时约去□△即得△□×□〇×☆△10101.作质因数分解得10101371337,由此可知该数分解为3个两位数乘积的方法仅有211337.注意到两位数△□的十位数字和个位数字分别在另外的两位数□〇和☆△中出现,所以△□=13,□〇=37,☆△=21.即〇=7,△=1,□=3,☆=2,所求的四位数是7132.
【例 2】 N为自然数,且1N,2N、……、9N与690都有大于l的公约数.N的最小值为_______. 【分析】 69023523,连续9个数中,最多有5个是2的倍数,也有可能有4个是2的倍数, 如果有5个连续奇数,这5个连续奇数中最多有2个3的倍数,1个5的倍数,1个23的倍数,所以必然有一个数不是2、3、5、23的倍数,即与690没有大于l的公约数. 所以9个数中只有4个奇数,这个数中,有2个3的倍数,1个5的倍数,1个23的倍数,则1N、3N、5N、7N、9N是偶数,剩下的4个数中2N、8N是3的倍数(5个偶数当中只有5N是3的倍数),还有4N、6N一个是5的倍数,一个是23的倍数. 剩下的可以用中国剩余定理求解,5N是2和3的倍数,且相邻两个数中一个是23的倍数,另一个是5的倍数,显然524N是最小解,所以N的最小值为19.
【例 3】 已知,甲乙两数的最小公倍数是288,最大公约数是4,甲乙两数不是288和4中的数,那么甲乙两数的乘积为多少?和为多少? 【分析】 设甲乙两个数为4x,4y,(x和y都不等于1或72),则x,y两数互质,于是4x,4y的最小公
倍数为4xy,所以288724xy,327223,由于x,y互质,所以2或3不可能在x,y的因子中都出现,所以x,y一个是8一个是9,所以两数的乘积等于44441152yxxy,和为
分解质因数 约数、倍数 4448968xy.
【例 4】 有15位同学,每位同学都有编号,它们是1号到15号.1号同学写了一个自然数,2号说:“这个数能被2整除”,3号说“这个数能被3整除”,……,依次下去,每位同学都说,这个数能被他的编号数整除,1号作了一一验证,只有编号相邻的两位同学说得不对,其余同学都对,问:⑴说得不对的两位同学,他们的编号是哪两个连续自然数?⑵如果告诉你,1号写的数是五位数,请求出这个数. 【分析】 ⑴首先可以断定编号是2,3,4,5,6,7号的同学说的一定都对.不然,其中说的不对的编号乘以2后所得编号也将说得不对,这样就与“只有编号相邻的两位同学说的不对”不符合.因此,这个数能被2,3,4,5,6,7都整除. 其次利用整除性质可知,这个数也能被2×5,3×4,2×7都整除,即编号为10,12,14的同学说的也对.从而可以断定说的不对的编号只能是8和9. ⑵这个数是2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,15的公倍数, 由于上述十二个数的最小公倍数是60060, 因为60060是一个五位数,而十二个数的其他公倍数均不是五位数,所以1号同学写的数就是60060.
[拓展] 一个两位数有6个约数,且这个数最小的3个约数和为10,那么此数为几? [分析] 最小的三个约数中必然包括约数1,除去1以外另外两个约数和是9,由于9是1个奇数,所以这两个约数的奇偶性质一定是相反的,其中一定有一个是偶数,如果一个数包含偶约数,那么它一定是2的倍数,即2是它的约数.于是显然的,2是这个数第二小的约数,而第三小的约数是7,所以这个两位数是14的倍数,由于这个两位数的约数中不含3、4、5、6,所以这个数只能是14或98,其中有6个约数的是98.
【例 5】 两数乘积为2800,而且己知其中一数的约数个数比另一数的约数个数多1,那么这两个数分别是___________、___________. 【分析】 422800257,由于其中一数的约数个数比另一数的约数个数多1,所以这两个数中有一个数的约数为奇数个,这个数为完全平方数.故这个数只能为22、42、25、2225或4225.经检验,只有两数分别为42和257时符合条件,所以这两个数分别是16和175.
[铺垫] 在三位数中,恰好有9个约数的数有多少个? [分析] 91933, 所以9个约数的数可以表示为一个质数的8次方, 或者两个不同质数的平方的乘积, 前者在三位数中只有256符合条件,后者中符合条件有100、196、484、676、225、441, 所以符合条件的有7个.
【例 6】 两个整数A、B的最大公约数是C,最小公倍数是D,并且已知C不等于1,也不等于A或B,187CD,那么AB等于多少? 【分析】 最大公约数C,当然是最小公倍数D的约数,因此C是187的约数,1871117,C不等于1,只能是11C或者17C.如果11C,那么18711176D.A和B都是176的约数,A和B
不能是11,只能是22,44,88,176这四个数中的两个,但是这四个数中任何两个数的最大公约数都不是11,由此得出C不能是11.现在考虑17C,那么18717170D,A和B是170的约数,又要是17的倍数,有34,85,170三个数,其中只有34和85的最大公约数是17,因
约数个数定理: 设自然数n的质因子分解式如312123naaaanpppp. 那么n的约数个数为1231111ndnaaaa 自然数n的约数和为11221121211111222211aaaaSnPPPPPPPP 1211nnaannnnPPPP 此,A和B分别是34和85,3485119AB. 【例 7】 已知A是一个有12个约数的合数,8A、10A有24个约数,12A有40个约数,求15A有多少个约数? 【分析】 设235abcAd,d中不含有2、3、5因子, 那么A的约数个数有11112abcN①(其中N为d的约数个数)
8A的约数个数为41124abcN,与①比较得到421aa,于是2a,
10A的约数个数为21241224abcNbcN,与①比较2312cc,于是1c, 12A的约数个数为32110240abcNbN,与①比较得到221bb,于是0b, 将a、b、c代入①得到2N,15A的约数个数为12236abcN.
[铺垫]已知偶数A不是4的整数倍,它的约数的个数为12,求4A的约数的个数. [分析] 将A分解,2AB,其中B是奇数,它的约数的个数为1112N,(其中N为B的约数个数),
则4A的约数个数为1324N.
【例 8】 要使129mn这个积是56的倍数,并要使mn最小,则___,___mn. 【分析】 分析题意,为同一个数可以由两种乘积的形式表示.关于因数乘积表示形式,类比联系我们所学的知识点:质因数的唯一分解式: 3121231,212......,...,nbbbb
nnnapppppppbbb为质因数,为自然数
则2212923mnmmn是555623的倍数, 则得到25,25mmnmn为整数,使mn最小,则31mn.