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数论的方法技巧讲解(一)

小升初考试中的数论问题,常常涉及整数的整除性、带余除法、奇数与偶数、质数与合数、约数与倍数、整数的分解与分拆主要的结论有:

1.带余除法:若 ab是两个整数, b0,则存在两个整数 qr,使得

a= bq+ r0rb),

qr是唯一的.

特别地,如果 r= 0,那么 a= bq.这时, ab整除,记作 b| a,也称 ba的约数, ab的倍数.

2.若 a| cb| c,且 ab互质,则 ab| c.

3.唯一分解定理:每一个大于 1的自然数 n都可以写成质数的连乘积,即

1

其中为质数,为自然数,并且这种表示是唯一的1)式称为 n的质因数分解或标准分解.

4.整数集的离散性: nn+ 1之间不再有其他整数.因此,不等式 xyxy -1是等价的.

下面,我们将按解数论题的方法技巧来分类讲解

一、利用整数的各种表示法

对于某些研究整数本身的特性的问题,若能合理地选择整数的表示形式,则常常有助于问题的解决这些常用的形式有:

1.十进制表示形式;

2.带余形式: a= bq+ r

3.标准分解式:

42的乘方与奇数之积式.

1红、黄、白和蓝色卡片各 1张,每张上写有 1个数字,小明将这 4张卡片如下图放置,使它们构成 1个四位数,并计算这个四位数与它的各位数字之和的 10倍的差.结果小明发现,无论白色卡片上是什么数字,计算结果都是 1998.问:红、黄、蓝 3张卡片上各是什么数字?

解:设红、黄、白、蓝色卡片上的数字分别是,则这个四位数可以写成

它的各位数字之和的 10倍是

这个四位数与它的各位数字之和的 10倍的差是

比较上式等号两边个位、十位和百位,可得

所以红色卡片上是 2,黄色卡片上是 1,蓝色卡片上是 8.

2从自然数 123,…, 1000中,最多可取出多少个数使得所取出的数中任意三个数之和能被 18整除?

解:设 abcd是所取出的数中的任意 4个数,则

a+ b+ c= 18 ma+ b+ d= 18 n

其中 mn是自然数.于是

c-d= 18m-n).

上式说明所取出的数中任意 2个数之差是 18的倍数,即所取出的每个数除以 18所得的余数均相同.设这个余数为 r,则

其中是整数于是

因为 18|( a+ b+ c),所以 18| 3 r,即 6| r,推知 r= 0612.因为 1000= 55× 18+ ANOAHDIGITAL 10,所以,从 ANOAHDIGITAL 11ANOAHDIGITAL 12,…, ANOAHDIGITAL 13中可取 ANOAHDIGITAL 14ANOAHDIGITAL 15ANOAHDIGITAL 16,…, ANOAHDIGITAL 17ANOAHDIGITAL 18个数,它们中的任意 ANOAHDIGITAL 19个数之和能被 ANOAHDIGITAL 20整除.

二、枚举法

枚举法(也称为穷举法)是把讨论的对象分成若干种情况(分类),然后对各种情况逐一讨论,最终解决整个问题

运用枚举法有时要进行恰当的分类,分类的原则是不重不漏正确的分类有助于暴露问题的本质,降低问题的难度数论中最常用的分类方法有按模的余数分类,按奇偶性分类及按数值的大小分类等

3求这样的三位数,它除以 11所得的余数等于它的三个数字的平方和.

分析与解:三位数只有 900个,可用枚举法解决,枚举时可先估计有关量的范围,以缩小讨论范围,减少计算量.

设这个三位数的百位、十位、个位的数字分别为 xyz.由于任何数除以 11所得余数都不大于 10,所以

从而 1x30y30z3.所求三位数必在以下数中:

100101102103110111112

120121122130200201202

211212220221300301310.

不难验证只有 100101两个数符合要求.