分解质因数(二)
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分解质因数(二)
利用分解质因数的方法可以解决许多相关的数学问题,这一讲我们继续学习讨论分解质因数的问题。
例1 144的全部约数有多少个?它们所有的约数的和是多少?
解析:我们知道,凡是能整除144的数都是144的约数,约数是一对一对出现的,所以只要一一列出就可以了。而求和便只要将所有约数直接相加就可以了。但这并不是较好的方法,我们可以先分解质因数,然后将相同质因数的个数分别加上1后相乘,所得的积就是所有约数的个数。
将合数A 分解质因数得:
A=n a n
a a a p p p p ⨯⨯⨯⨯ 321321(其中1p ,2p ,3p ,……,n p 为质数,1a ,2a ,3a ,
……,n a 为自然数),则约数的个数为:(1a +1)×(2a +1)×(3a +1)×……×(n a +1)。
根据上述方法,因为144=24×32,由24可知144的约数有1、2、4、8、16,由32可知144的约数有1,3,9。而144的所有约数是1、2、4、8、16中每个数与1、3、9中的每一个数分别相乘的结果(包括它们本身)。
对于数A ,它的约数和用算式表示为:
)1(()1(()1(212221212111n n n a n n n a a p p p p p p p p p ++++⨯⨯++++⨯++++
解:将144分解质因数得:
144=24×32
144的所有约数的个数是:
(4+1)×(2+1)=15(个)
144的所有约数的和是:
(1+2+4+8+16)×(1+3+9)=403
答:144有15个约数,它们的所有约数的和是403。
例2 某自然数是3和4的倍数,这个数包括1和它本身在内共有10个约数,这个自然数是多少?
解析:根据“某自然数是3和4的倍数”可以知道,这个数中必定含有质因数3和2。因为这个数共有10个约数,由求约数个数的方法可以知道,10=2×5=(1+1)×(4+1),所求自然数只有质因数2和3,其中一个质因数的个数是1个,另一个质因数的个数有4个。又因为这个自然数是4的倍数,所以质因数的个数是4个的只能是2这个质因数,而3这个质因数只能是1个。
解:因为10=2×5=(1+1)×(4+1)
所以24×31=48
答:这个自然数是48。
注意:在利用求约数个数的方法进行逆推时,要处理好两个问题,一是确定好质因数的种类,另一个是确定好每类质因数的个数,此类问题答案常常不惟一。
例3 一个自然数是由5个2,3个3,2个5和1个7组成的连乘积,这个数的两位数约数中最大的一个是多少?
解析:要找出这个数的约数中是两位数且最大的一个,从这个数的质因数中去找就可以了。但这个数中有这么多的质因数,如何确定是哪些质因数呢?
我们可以换个角度来思考,最大的两位数是99,而99含有质因数11 ,所以99不符合条件,同理98和97也不符合条件,而96正好是符合题意的最大两
位数。
从问题可能的结果入手,寻找符合题意的答案,有时比直接寻找问题的答案显得更加简捷。
解:96=25×31
答:这个数的两位数约数中最大的一个是96。
从可能的最大值或最小值入手,进行合理尝试,这是解决一些数学问题的有效策略。
例4 试找出所有不大于50的、约数个数为6的自然数(包括50)。
解析:此题还是从“约数个数为6”入手分析,根据求约数个数的方法知道,6有两种分解方式,即(5+1)或(1+1)×(2+1)。
第一种分解式只能含有一种质因数,且个数为5,即5a ,第二种分解式有两种质因数,即21b a ⨯,在寻找合适的自然数时,要按照从小到大的顺序依次将质因数代入。
解:根据约数的个数是6,可知:6=(5+1)=(1+1)×(2+1),
即符合题意的质因数分解式有两种。
第一种为5a ,即25=32,而35〉50,所以舍去(以下大于50的均舍去)。 第二种为21b a ⨯:183221=⨯ 505221=⨯
122321=⨯ 505321>⨯
202521=⨯ 453521=⨯
282721=⨯ 507521>⨯
4421121=⨯ 503721>⨯
5021321>⨯ 5031121>⨯
答:所有符合题意的自然数有12,18,20,28,32,44,45,50。
例5 把1,2,3,4,5,6,7,8,9填入到下面的算式的方框内(每个数字都要用到),并使算式成立。
□□□×□□=□□×□□=5568
解析:这道题与算术谜题有关,直接计算不能一下求出得数,只能从积5568入手进行分析。
先将5568分解质因数,因为5568=26×3×29,而题中是两个两位数相乘和三位数乘以两位数,所以将5568写成两个两位数的积就有两种情况:64×87;58×96。
对于这两种情况我们应分别讨论:先看64×87,如果先取这两个两位数,那么和三位数相乘的两位数只能取12,32和29,这时5568=12×464=32×174=29×192,其中有重复数字,不符合题意。再看58×96,那么和三位数相乘的两位数只能取32,可得:174×32=58×96=5568。
解:174×32=58×96=5568。
综合练习:
1.165的约数共有多少个?所有约数的和是多少?
2.某自然数是4和5的倍数,包括1和它本身在内共有9个约数,这个自然数是多少?
3.用一个两位数除3347,余数是83,求这个两位数。
4.幼儿园陈老师带了112元钱去商店买一种玩具若干个,由于这种玩具每个降价1元,陈老师所带的钱可以比原计划多买2个。陈老师原来准备买多少个这种玩具?
5.求不大于100的约数最多的自然数。
6.100~200之间只有3个约数的自然数有哪些?
7.小英参加学校组织的“探索与应用”数学竞赛。赛后她说:“我取得的成绩和我的岁数以及我取得的名次乘起来刚好是3916,满分是100分。”你能否知道小英的年龄、考试成绩及名次?
8.11112222枚棋子排成一个长方形阵,每一横行的棋子数比每一竖行的棋子数多一个,这个长方形阵每一横行有多少枚棋子?