五年级数论完全平方数教师版
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知识要点
完全平方数是数论板块中一个比较精华的小分支,从知识特点上讲属于约数倍数和质数
合数交叉的知识体系,其题目多为考察上述两块综合性知识,是杯赛和小升初试卷中的一个
热点.
一.完全平方数的主要性质
1、完全平方数的尾数只能是0,1,4,5,6,9。不可能是2,3,7,8。
2、在两个连续正整数的平方数之间不存在完全平方数。
3、完全平方数的约数个数是奇数,约数的个数为奇数的自然数是完全平方数。
4、若质数p 整除完全平方数2a ,则p 能被a 整除。
二.一些重要的推论
1、任何偶数的平方一定能被4整除;任何奇数的平方被4(或8)除余1.即被4除
余2或3的数一定不是完全平方数。
2、一个完全平方数被3除的余数是0或1.即被3除余2的数一定不是完全平方数。
3、自然数的平方末两位只有:00,01,21,41,61,81,04,24,44,64,84,25,
09,29,49,69,89,16,36,56,76,96。
4、完全平方数个位数字是奇数(1,5,9)时,其十位上的数字必为偶数。
5、完全平方数个位数字是偶数(0,4)时,其十位上的数字必为偶数。
6、完全平方数的个位数字为6时,其十位数字必为奇数。
7、凡个位数字是5但末两位数字不是25的自然数不是完全平方数;末尾只有奇数
个“0”的自然数不是完全平方数;个位数字为1,4,9而十位数字为奇数的自
然数不是完全平方数。
三.重点公式回顾:平方差公式:22()()a b a b a b -=+-
平方和公式: 22221+2+3++(1)(21)6n n n n ⋅⋅⋅=++÷
完全平方数
基本性质和概念
【例 1】 (2000年“祖冲之杯”小学数学邀赛) 1234567654321(1234567654321)
⨯++++++++++++是 的平方.
【解析】 212345676543211111111=,212345676543217++++++++++++=,
原式22(11111117)7777777=⨯=.
【巩固】 (华杯赛试题)下面是一个算式:112123123412345123456+⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯,
这个算式的得数能否是某个数的平方?
【解析】 判断一个数是否是某个数的平方,首先要观察它的个位数是多少.平方数的个位数只能是
0,1,4,5,6,9,而2,3,7,8不可能是平方数的个位数.
这个算式的前二项之和为3,中间二项之和的个位数为0,后面二项中每项都有因子2和5,个位
数一定是0,因此,这个0算式得数的个位数是3,不可能是某个数的平方.
【例 2】 写出从360到630的自然数中有奇数个约数的数.
【解析】 一个合数的约数的个数是在严格分解质因数之后,将每个质因数的指数(次数)加1后所得的乘积.
如:1400严格分解质因数后为23×52×7,所以它的约数有(3+1)×(2+1)×(1+1)=4×3×2=24
个.(包括1和它自身)
如果某个自然数有奇数个约数,那么这个数的所有质因子的个数均为偶数个.这样它们加1后均是
奇数,所得的乘积才能是奇数.而所有质因数的个数均是偶数个的数为完全平方数.即完全平方数
(除0外)有奇数个约数,反过来,有奇数个约数的数一定是完全平方数.
由以上分析知,我们所求的为360~630之间有多少个完全平方数?
18×18=324,19×19=361,25×25=625,26×26=676,所以在360~630之间的完全平方数为
192,202,212,222,232,242,252.
即360到630的自然数中有奇数个约数的数为361,400,441,484,529,576,625.
【巩固】 一个数的完全平方有39个约数,求该数的约数个数是多少?
【解析】 设该数为1212n a a a n p p p ⨯⨯⨯L ,那么它的平方就是1222212n a a a n p p p ⨯⨯⨯L ,
因此()()()1221212139n a a a +⨯+⨯⨯+=L .
由于39139313=⨯=⨯,
⑴所以,1213a +=,22113a +=,可得11a =,26a =;
故该数的约数个数为()()116114+⨯+=个;
⑵或者,12139a +=,可得119a =,那么该数的约数个数为19120+=个.
所以这个数的约数个数为14个或者20个.
【例 3】 从1到2008的所有自然数中,乘以72后是完全平方数的数共有多少个?
【解析】 完全平方数,其所有质因数必定成对出现.
而327223266=⨯=⨯⨯,所以满足条件的数必为某个完全平方数的2倍,
由于2313119222008232322048⨯⨯=<<⨯⨯=,所以221⨯、222⨯、……、2231⨯都满足题意,
即所求的满足条件的数共有31个.
【巩固】 1016与正整数a 的乘积是一个完全平方数,则a 的最小值是________.
【解析】 先将1016分解质因数:310162127=⨯,由于1016a ⨯是一个完全平方数,所以至少为422127⨯,
故a 最小为2127254⨯=.
【巩固】 已知3528a 恰是自然数b 的平方数,a 的最小值是 。
【解析】 3223528237=⨯⨯,
要使3528a 是某个自然数的平方,必须使3528a 各个不同质因数的个数为偶数,由于其中质因子3和7各有2个,质因子2有3个,所以a 为2可以使3528a 是完全平方数,故a
至少为2.
【例 4】 已知自然数n 满足:12!除以n 得到一个完全平方数,则n 的最小值是 。
【解析】 先将12!分解质因数:105212!235711=⨯⨯⨯⨯,由于12!除以n 得到一个完全平方数,那么这个完
全平方数是12!的约数,那么最大可以为1042235⨯⨯,
所以n 最小为()
104212!2353711231÷⨯⨯=⨯⨯=.
本题也可以这样想,既然12!除以n 得到一个完全平方数,12!的质因数分解式中3,7,11的幂
次是奇数,所以n 的最小值是3711231⨯⨯=.
【巩固】 考虑下列32个数:1!,2!,3!,……,32!,请你去掉其中的一个数,使得其余各数的乘积为
一个完全平方数,划去的那个数是 .
【解析】 设这32个数的乘积为A .
2221!2!3!32!(1!)2(3!)4(31!)32A =⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯L L
2216(1!3!31!)(2432)(1!3!31!)216!=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯L L L ,
所以,只要划去16!这个数,即可使得其余各数的乘积为一个完全平方数.
另外,由于16!1615!=⨯,而16也是完全平方数,所以划去15!也满足题意.
【例 5】 一个数减去100是一个平方数,减去63也是一个平方数,问这个数是多少?
【解析】 设这个数减去63为2A ,减去100为2B ,则()()221006337371A B A B A B -=+-=-==⨯,
可知37A B +=,且1A B -=,所以19A =,18B =,这样这个数为218100424+=.
【巩固】 能否找到这么一个数,它加上24,和减去30所得的两个数都是完全平方数?
【解析】 假设能找到,设这两个完全平方数分别为2A 、2B ,那么这两个完全平方数的差为
()()54A B A B =+-,由于()A B +和()A B -的奇偶性质相同,所以()()A B A B +-不是4的倍数,
就是奇数,不可能是像54这样是偶数但不是4的倍数.所以54不可能等于两个平方数的差,那
么题中所说的数是找不到的.
【巩固】 三个自然数,它们都是完全平方数,最大的数减去第二大的数的差为80,第二大的数减去最小
的数的差为60,求这三个数.
【解析】 设这三个数从大到小分别为2A 、2B 、2C ,那么有()()80A B A B +-=,()()140A C A C +-=,
因为1402257=⨯⨯⨯,A C +、A C -同奇同偶,所以有14A C +=,10A C -=或70A C +=,
2A C -=,分别解得12A =,2C =和36A =,34C =,对于后者没有满足条件的B ,所以A 只
能等于12,2C =,继而求得8B =,所以这三个数分别为12、8、2.
【例 6】 有5个连续自然数,它们的和为一个平方数,中间三数的和为立方数,则这五个数中最小数的
最小值为 .
【解析】 考查平方数和立方数的知识点,同时涉及到数量较少的连续自然数问题,设未知数的时候有技巧:
一般是设中间的数,这样前后的数关于中间的数是对称的.
设中间数是x,则它们的和为5x , 中间三数的和为3x .5x 是平方数,设2255x a =⨯,则25x a =,
2231535x a a ==⨯⨯是立方数,所以2a 至少含有3和5的质因数各2个, 即2a 至少是225,中间
的数至少是1125,那么这五个数中最小数的最小值为1123.
【巩固】 求一个最小的自然数,它乘以2后是完全平方数,乘以3后是完全立方数,乘以5后是5次方数.
【解析】 为使所求的数最小,这个数不能有除2、3、5之外的质因子.设这个数分解质因数之后为
235a b c ⨯⨯,由于它乘以2以后是完全平方数,即1235a b c +⨯⨯是完全平方数,则(1)a +、b 、c 都
是2的倍数;