§2 最大公约数与辗转相除法 一、有关概念
1、定义:123,,,...,n a a a a 的公因数,
()123,,,...,n a a a a 及()123,,,...,1n a a a a =
2、说明:1公因数不可能是0;1是必然的公因数; 2 0与非零数b 的公因数就是b 的因数; 3两两互质与互质的关系; 4
(,)(,)a b b a =
5(0,)b b = ; (1,)1b = 6若(,)a b b =,则b ∣a
7若12(,)1a a =,则()123,,,...,1n a a a a = 3、定理:123,,,...,n a a a a
与123,,,...,n a a a a 相同的公因数。
⇒
()123,,,...,n a a a a =123(,,,...,)n a a a a
4、求最大公因数的方法:
1观察法; 2短除法;3辗转相除法。
二、辗转相除法
定理1:设,,a b c 是不全为0的整数,且a bq c =+,q 为整数 则(1),a b 与,b c 有相同的公因数; (2)()(),,a b b c = 定理2:设,a b 为正整数,则(),n a b r = 推论:,a b 的公因数与(),a b 的因数相同。
例1 证明:当n N +∈时,
143
214
n n ++为既约的真分数。
例2 求()1859,1573-及()169,121 例3 某数除193余4,除1087余7,求符合要求的最大整数。
例4 某数除300,262,205余数相同,求这个数。
三、最大公因数的性质
1、()(),,am bm a b m m =为正整数
2、()
,,a b a b
δδδδ⎛⎫
=
⎪⎝⎭
为,a b 的公因数
3、()(),1,,a b a b a b ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭
4、设()122,a a d =, ()233,d a d =,()1,n n n d a d -= 则()123,,,n n a a a a d =
例5 设(),1a b = ,求(),a b a b +-
例6设,a b 为正整数,且a b ≤,50a b +=,(),5a b = 求,a b
练习:某商场两年销售额分别是36963元和59570元,单价是相同的整数元,求各年销售商品各多少件?
§3 整除的进一步性质与最小公倍数
,a b 为任意的正整数,则
1
(1)1,2,,k k k
k Q a Pb r k n --=-= 其中,11211,k k k k P P q P P q P --===+ 1210,11,2,,k k k k Q Q Q Q q Q k n --===+= 推论:设,a b 为任意两个不全为0的整数,则存在两个整数,s t 使得
(,)as bt a b += 成立,反之不成立。
例如 4,6a b == 有3(1)6(,)a b a b ⨯+⨯-== 定理: (,)1a b =⇔存在整数,s t 使得
1as bt +=
例 求整数,s t 使()169121169,121s t += 推论1:设,,a b c 为整数,且(,)1a c =,则 (1),ab c 与,b c 有相同的公因数; (2)(,)(,)ab c b c =
推论2:若(,)1a c =,且,c ab 则c b
推论3:若12,,,;n a a a 12,,,m b b b 是两组任意的整数,且
(,)1i j a b =,
1,2,,1,2,,i n
j m
==
则(12,n a a a 12m b b b )=1 二、最小公倍数
1、定义:[,]a b 123[,,,,]n a a a a
2、说明:1 0i a ≠;
2 [,][,]a b a b =;
3 关系:公倍数与最小公倍数的关系;
最小公倍数与最大公因数的关系; 例如 ○1当(,)1a b =时,则[,]a b ab = ○2若,a b 都是正整数,且[](,),a b a b =,则a b = ○3一个数除以36和48都余5,则这个数是 。
○4[][,],n
n n a b a b =,n R +∈
○5若(,)1a b =,则[][,],a bc b a c = 3、多个整数的最小公倍数的求法如何? []122,a a d =, []233,m a m =,[]1,n n n m a m -= 则[]123,,,n n a a a a m =
§4 质数及算术基本定理
一、质数 1、定义:
2、说明:1范围;2数1;最小的质数是2
3、性质:1、a 是大于1的整数,其大于1的最小的正因数q 必为质数;
2、若a 为合数,则q 满足:q ≤
3、质数p 与整数a 的关系:(,)1p a =或p a
4若12n p a a a ,则,1,2,,k n p a k a = 二、算术的基本定理
112n a p p p =,
其中,12n p p p ≤≤≤,12,,,n p p p 为质数
并且12m a q q q =,其中,12m q q q ≤≤≤,12,,,m q q q 为质数 则n m =,1,2,,i i p q i n ==
推论1:若1a >,则a 能唯一地表示为:
1
2
12k
k a p p p ααα=----叫标准分解式 其中,11,2,,i i k α≥=
12,,,k p p p 为质数,且12k p p p <<< 推论2::设1212k
k a p p p ααα= 1212k
k b p p p βββ=
则(,)a b =
[,]a b =
2、筛选法:(造质数表)
3、结论:质数的个数有无穷多个。
§5 函数[]{},x x 及其在数论中的应用 1、定义:[]{},x x 2、性质:(1)[]{}x x x =+ (2)[][]1x x x ≤<+ (3)[][]n x n x +=+ (4)[]x +[]y []x y ≤+
(5)[],[][]1,x x x x x -⎧-=⎨
--⎩为整数非整数 (6)[]{}a a a b b b b =+,0{}1,0a
b b b b
≤≤->
(7)若,a b 都是正整数,则不大于a 而为b 的
倍数的正整数的个数是[]a
b
2、结论:(1)在!n 的标准分解式中质因数p ()p n ≤的指数:
231[][][][
]r r n n n
n
h p p p
p
∞
==+++
=∑ (2)1
[]
!r n
p p n
n p
∞
=≤∑=∏
例 数100!的末位有几个零?
3、结论:贾宪数!
!()!
k n n C k n k =
-是整数;
4、结论:若()f x 是一个n 次整系数多项式,()()k f x 是()f x 的k 阶
导数, 则()()
!k f x k 是一个()n k -次的整系数多项式。
例 分数100100!
6
约简后的分母为 。
例 使1011021039991000
7
k
⨯⨯⨯⨯⨯为整数的最大正整数k = 。