数的整除知识点
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数的整除知识点
数的整除问题,容丰富,思维技巧性强。
它是小学数学中的重要课题,也是小学数学竞赛命题的容之一。
数的整除
1.整除——因数和倍数
例如:15÷3=5,63÷7=9
一般地,如a、b、c为整数,b≠0,且a÷b=c,即整数a除以整除b(b不等于0),除得的商c正好是整数而没有余数(或者说余数是0),我们就说,a能被b整除(或者说b能整除a)。
记作b|a.
如果整数a能被整数b整除,a就叫做b的倍数,b就叫做a 的因数。
例如:在上面算式中,15是3的倍数,3是15的因数;63是7的倍数,7是63的因数。
2.数的整除性质
性质1:如果a、b都能被c整除,那么它们的和与差也能被c 整除。
即:如果c|a,c|b,那么c|(a±b)。
例如:如果2|10,2|6,那么2|(10+6),
并且2|(10—6)。
性质2:如果b与c的积能整除a,那么b与c都能整除a.即:如果bc|a,那么b|a,c|a。
性质3:如果b、c都能整除a,且b和c互质,那么b与c 的积能整除a。
即:如果b|a,c|a,且(b,c)=1,那么bc|a。
例如:如果2|28,7|28,且(2,7)=1,
那么(2×7)|28。
性质4:如果c能整除b,b能整除a,那么c能整除a。
即:如果c|b,b|a,那么c|a。
例如:如果3|9,9|27,那么3|27。
3.数的整除特征
①能被2整除的数的特征:个位数字是0、2、4、6、8的整数.“特征”包含两方面的意义:一方面,个位数字是偶数(包括0)的整数,必能被2整除;另一方面,能被2整除的数,其个位数字只能是偶数(包括0).下面“特征”含义相似。
②能被5整除的数的特征:个位是0或5。
③能被3(或9)整除的数的特征:各个数位数字之和能被3(或9)整除。
④能被4(或25)整除的数的特征:末两位数能被4(或25)整除。
例如:1864=1800+64,因为100是4与25的倍数,所以1800是4与25的倍数.又因为4|64,所以1864能被4整除.但因为2564,所以1864不能被25整除.
⑤能被8(或125)整除的数的特征:末三位数能被8(或125)
整除。
例如:29375=29000+375,因为1000是8与125的倍数,所以29000是8与125的倍数.又因为125|375,所以29375能被125整除.但因为8375,所以829375。
⑥能被11整除的数的特征:这个整数的奇数位上的数字之和与偶数位上的数字之和的差(大减小)是11的倍数。
例如:判断123456789这九位数能否被11整除?
解:这个数奇数位上的数字之和是9+7+5+3+1=25,偶数位上的数字之和是8+6+4+2=20.因为25—20=5,又因为115,所以11123456789。
再例如:判断13574是否是11的倍数?
解:这个数的奇数位上数字之和与偶数位上数字和的差是:(4+5+1)-(7+3)=0.因为0是任何整数的倍数,所以11|0.因此13574是11的倍数。
⑦能被7(11或13)整除的数的特征:一个整数的末三位数与末三位以前的数字所组成的数之差(以大减小)能被7(11或13)整除。
例如:判断1059282是否是7的倍数?
解:把1059282分为1059和282两个数.因为1059-282=777,又7|777,所以7|1059282.因此1059282是7的倍数。
再例如:判断3546725能否被13整除?
解:把3546725分为3546和725两个数.因为3546-725=2821.
再把2821分为2和821两个数,因为821—2=819,又13|819,所以13|2821,进而13|3546725.
质数和合数
1.质数与合数
一个数除了1和它本身,不再有别的因数,这个数叫做质数(也叫做素数)。
一个数除了1和它本身,还有别的因数,这个数叫做合数。
要特别记住:1不是质数,也不是合数。
2.质因数与分解质因数
如果一个质数是某个数的因数,那么就说这个质数是这个数的质因数。
把一个合数用质因数相乘的形式表示出来,叫做分解质因数。
例:把30分解质因数。
解:30=2×3×5。
其中2、3、5叫做30的质因数。
又如12=2×2×3=22×3,2、3都叫做12的质因数。
例1 三个连续自然数的乘积是210,求这三个数.
解:∵210=2×3×5×7
∴可知这三个数是5、6和7。
例2 两个质数的和是40,求这两个质数的乘积的最大值是多少?
解:把40表示为两个质数的和,共有三种形式:
40=17+23=11+29=3+37。
∵17×23=391>11×29=319>3×37=111。
∴所求的最大值是391。
答:这两个质数的最大乘积是391。
例3 自然数123456789是质数,还是合数?为什么?
解:123456789是合数。
因为它除了有约数1和它本身外,至少还有约数3,所以它是一个合数。
例4 连续九个自然数中至多有几个质数?为什么?
解:如果这连续的九个自然数在1与20之间,那么显然其中最多有4个质数(如:1~9中有4个质数2、3、5、7)。
如果这连续的九个自然中最小的不小于3,那么其中的偶数显然为合数,而其中奇数的个数最多有5个.这5个奇数中必只有一个个位数是5,因而5是这个奇数的一个因数,即这个奇数是合数.这样,至多另4个奇数都是质数。
综上所述,连续九个自然数中至多有4个质数。
例5 把5、6、7、14、15这五个数分成两组,使每组数的乘积相等。
解:∵5=5,7=7,6=2×3,14=2×7,15=3×5,
这些数中质因数2、3、5、7各共有2个,
所以如把14(=2×7)放在第一组,那么7和6(=2×3)只能放在第二组,继而15(=3×5)只能放在第一组,则5必
须放在第二组。
这样14×15=210=5×6×7。
这五个数可以分为14和15,5、6和7两组。
例6 有三个自然数,最大的比最小的大6,另一个是它们的平均数,且三数的乘积是42560.求这三个自然数。
分析先大概估计一下,30×30×30=27000,远小于42560.40×40×40=64000,远大于42560.因此,要求的三个自然数在30~40之间。
解:42560=26×5×7×19
=25×(5×7)×(19×2)
=32×35×38(合题意)
要求的三个自然数分别是32、35和38。
例7 有3个自然数a、b、c.已知a×b=6,b×c=15,
a×c=10.求a×b×c是多少?
解:∵6=2×3,15=3×5,10=2×5。
(a×b)×(b×c)×(a×c)
=(2×3)×(3×5)×(2×5)
∴a2×b2×c2=22×32×52
∴(a×b×c)2=(2×3×5)2
a×b×c=2×3×5=30
在例7中有a2=22,b2=32,c2=52,其中22=4,32=9,52=25,像4、9、25这样的数,推及一般情况,我们把一个自然数平方
所得到的数叫做完全平方数或叫做平方数。
如.12=1,22=4,32=9,42=16,…,112=121,122=144,…其中1,4,9,16,…,121,144,…都叫做完全平方数.
下面让我们观察一下,把一个完全平方数分解质因数后,各质因数的指数有什么特征。
例如:把下列各完全平方数分解质因数:
9,36,144,1600,275625。
解:9=32 36=22×32 144=32×24
1600=26×52 275625=32×54×72
可见,一个完全平方数分解质因数后,各质因数的指数均是偶数。
反之,如果把一个自然数分解质因数之后,各个质因数的指数都是偶数,那么这个自然数一定是完全平方数。
如上例中,36=62,144=122,1600=402,275625=5252。
例8 一个整数a与1080的乘积是一个完全平方数.求a的最小值与这个平方数。
分析∵a与1080的乘积是一个完全平方数,
∴乘积分解质因数后,各质因数的指数一定全是偶数。
解:∵1080×a=23×33×5×a,
又∵1080=23×33×5的质因数分解中各质因数的指数都是奇数,
∴a必含质因数2、3、5,因此a最小为2×3×5。
∴1080×a=1080×2×3×5=1080×30=32400。
答:a的最小值为30,这个完全平方数是32400。
例9 问360共有多少个约数?
分析360=23×32×5。
为了求360有多少个约数,我们先来看32×5有多少个约数,然后再把所有这些约数分别乘以1、2、22、23,即得到23×32×5(=360)的所有约数.为了求32×5有多少个约数,可以先求出5有多少个约数,然后再把这些约数分别乘以1、3、32,即得到32×5的所有约数。
解:记5的约数个数为Y1,
32×5的约数个数为Y2,
360(=23×32×5)的约数个数为Y3.由上面的分析可知:
Y3=4×Y2,Y2=3×Y1,
显然Y1=2(5只有1和5两个约数)。
因此Y3=4×Y2=4×3×Y1=4×3×2=24。
所以360共有24个约数。
说明:Y3=4×Y2中的“4”即为“1、2、22、23”中数的个数,也就是其中2的最大指数加1,也就是360=23×32×5中质因数2的个数加1;Y2=3×Y1中的“3”即为“1、3、32”中数的个数,也就是23×32×5中质因数3的个数加1;而Y1=2中的“2”即为“1、5”中数的个数,即23×32×5中质因数5
的个数加1.因此
Y3=(3+1)×(2+1)×(1+1)=24。
对于任何一个合数,用类似于对23×32×5(=360)的约数个数的讨论方式,我们可以得到一个关于求一个合数的约数个数的重要结论:
一个合数的约数个数,等于它的质因数分解式中每个质因数的个数(即指数)加1的连乘的积。
例10 求240的约数的个数。
解:∵240=24×3×5,
∴240的约数的个数是
(4+1)×(1+1)×(1+1)=20,
∴240有20个约数。
请你列举一下240的所有约数,再数一数,看一看是否是20个?公因数和最大公因数
1.公因数和最大公因数
几个数公有的因数,叫做这几个数的公因数;其中最大的一个,叫做这几个数的最大公因数。
例如:12的因数有:1,2,3,4,6,12;
18的因数有:1,2,3,6,9,18。
12和18的公数因有:1,2,3,6.其中6是12和18的最大公约数,记作(12,18)=6。
2.公倍数和最小公倍数
几个数公有的倍数,叫做这几个数的公倍数;其中最小的一个,叫做这几个数的最小公倍数。
例如:12的倍数有:12,24,36,48,60,72,84,…
18的倍数有:18,36,54,72,90,…
12和18的公倍数有:36,72,….其中36是12和18的最小公倍数,记作[12,18]=36。
3.互质数
如果两个数只有公因数1,那么这两个数互为互质数。
奇数和偶数
1.奇数和偶数
整数可以分成奇数和偶数两大类.能被2整除的数叫做偶数,不能被2整除的数叫做奇数。
偶数通常可以用2k(k为整数)表示,奇数则可以用2k+1(k 为整数)表示。
特别注意,因为0能被2整除,所以0是偶数。
2.奇数与偶数的运算性质
性质1:偶数±偶数=偶数,
奇数±奇数=偶数。
性质2:偶数±奇数=奇数。
性质3:偶数个奇数相加得偶数。
性质4:奇数个奇数相加得奇数。
性质5:偶数×奇数=偶数,
奇数×奇数=奇数。