专题七新定义阅读理解题(2019·重庆A卷)《道德经》中的“道生一，一生二，二生三，三生万物”道出了自然数的特征，在数的学习过程中，我们会对其中一些具有某种特性数进行研究．如学习自然数时，我们研究了奇数、偶数、质数、合数等，现在我们来研究另一种特殊的自然数——“纯数”．定义：对于自然数n，在计算n＋(n＋1)＋(n＋2)时，各数位都不产生进位，则称这个自然数n为“纯数”．例如：32是“纯数”，因为计算32＋33＋34时，各数位都不产生进位；23不是“纯数”，因为计算23＋24＋25时，个位产生了进位．(1)判断2 019和2 020是否是“纯数”？请说明理由；(2)求出不大于100的“纯数”的个数．【分析】(1)根据纯数的定义逐一判断2 019和2 020即可；(2)判断不大于100的“纯数”的个数，可先从个位数字入手，确定个位数字的特点，再确定十位数字的特点，即可得到对应的“纯数”．【自主解答】1．(2018·重庆A卷)对任意一个四位数n，如果千位与十位上的数字之和为9，百位与个位上的数字之和也为9，则称n为“极数”．(1)请任意写出三个“极数”；并猜想任意一个“极数”是否是99的倍数，请说明理由；(2) 如果一个正整数a是另一个正整数b的平方，则称正整数a是完全平方数，若四位数m为“极数”，记D(m)＝m33.求满足D(m)是完全平方数的所有m.2．(2020·原创)若在一个两位正整数N的个位数字与十位数字之间添上数字2，组成一个新的三位数，我们称这个三位数为N的“中2数”，记作F(N)，如34的“中2数”为F(34)＝324；若将一个两位正整数M加2后得到一个新数，我们称这个新数为M的“尾2数”，记作P(M)，如34的“尾2数”为P(34)＝36.对于任意一个两位正整数T，令Q(T)＝F（T）－P（T）9.(1)判断Q(T)是否为整数，并说明理由；(2)对于一个两位正整数M，若P(M)的各位数之和是M的各位数之和的一半，求M的值．3．(2017·重庆A卷)对于任意一个三位数n，如果n满足各数位上的数字互不相同，且都不为零，那么称这个数为“相异数”，将一个“相异数”任意两个数位上的数字对调后，可以得到三个不同的新三位数，把这三个新三位数的和与111的商记为F(n)，例如n ＝123，对调百位与十位上的数字得到213，对调百位与个位上的数字得到321，对调十位和个位上的数字得到132，这三个新三位数的和为213＋321＋132＝666，∴F(123)＝6.(1)计算：F(243)，F(617)；(2)若s ，t 都是“相异数”，其中s ＝100x ＋32，t ＝150＋y(1≤x ≤9，1≤y ≤9，x ，y 都是正整数)，规定：k ＝F （s ）F （t ），当F(s)＋F(t)＝18时，求k 的最大值．4．(2020·原创)事实：我们知道若一个正整数的各个数位上的数字之和能被3整除，则这个数就能被3整除，反之也成立．定义：对于一个两位数m 和一个三位数n ，它们各个数位上的数字都不为0，将数m 任意一个数位上的数字作为一个新的两位数的十位数字，将数n 任意一个数位上的数字作为该新的两位数的个位数字，按照这样方式产生的所有新的两位数的和我们称之为“二三联合”，用F(m，n)表示．例如数12与345的“二三联合”为F(12，345)＝13＋14＋15＋23＋24＋25＝114.(1)填空：F(11，369)＝________ ；F(16，123)＝________ ；(2)若一个两位数s＝21x＋y，一个三位数t＝121x＋y＋199(其中1≤x≤4，1≤y≤5，且x，y均为整数)，交换三位数t的百位数字和个位数字得到新数t′，当t′与s的个位数字的3倍的和能被11整除，称这样的两个数s和t为“珊瑚数对”，求所有“珊瑚数对”中的“二三联合”的最大值．5．(2019·九龙坡区模拟)数学不仅是一门科学，也是一种文化，即数学文化．数学文化包括数学史、数学美和数学应用等多方面．古时候，在某个王国里有一位聪明的大臣，他发明了国际象棋献给了国王，国王从此迷上了下棋，为了对聪明的大臣表示感谢，国王答应满足这位大臣一个要求．大臣说：“就在这个棋盘上放一些米粒吧，第1格放1粒米，第2格放2粒米，第3格放4粒米，然后是8粒、16粒、32粒…一直到第64格．”“你真傻！就要这么一点米粒？”国王哈哈大笑．大臣说：“就怕您的国库里没有这么多米！”国王的国库里有这么多米吗？题中问题就是求1＋21＋22＋23＋…＋263是多少？请同学们阅读以下解答过程就知道答案了．设S＝1＋21＋22＋23＋…＋263，则2S＝2(1＋21＋22＋23＋24＋…＋263)＝2＋22＋23＋24＋…＋263＋264.2S－S＝2(1＋21＋22＋23＋24＋…＋263)－(1＋21＋22＋23＋24＋…＋263)，即：S＝264－1.事实上，按照这位大臣的要求，放满一个棋盘上的64个格子需要1＋21＋22＋23＋…＋263＝(264－1)粒米．那么264－1到底多大呢？借助计算机中的计算器进行计算，可知答案是一个20位数：18 446 744 073 709 551 615，这是一个非常大的数，所以国王是不能满足大臣的要求．请用你学到的方法解决以下问题：(1)我国古代数学名著《算法统宗》中有一问题：“远望巍巍塔七层，红光点点倍加增；共灯三百八十一，请问尖头几盏灯？”意思是一座7层塔共挂了381盏灯，且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍，则塔的顶层共有多少盏灯？(2)计算：1＋3＋9＋27＋…＋3n；(3)某中学“数学社团”开发了一款应用软件，推出了“解数学题获取软件激活码”的活动．这款软件的激活码为下面数学问题的答案：已知一列数：1，1，2，1，2，4，1，2，4，8，1，2，4，8，16，…，其中第一项是20，接下来的两项是20，21，再接下来的三项是20，21，22，…，依此类推．求满足如下条件的所有正整数N：10＜N＜100，且这一列数前N项和为2的正整数幂．请直接写出所有满足条件的软件激活码正整数N的值．参考答案【例1】解：(1)当n＝2 019时，n＋1＝2 020，n＋2＝2 021，∵9＋0＋1＝10，需进位，∴2 019不是“纯数”；当n＝2 020时，n＋1＝2 021，n＋2＝2 022，个位：0＋1＋2＝3，不需要进位；十位：2＋2＋2＝6，不需要进位；百位：0＋0＋0＝0，不需要进位；千位：2＋2＋2＝6，不需要进位；∴2 020是“纯数”．(2)当n＝0时，n＋1＝1，n＋2＝2，则0＋1＋2＝3，不需要进位，∴0是“纯数”；当n＝1时，n＋1＝2，n＋2＝3，1＋2＋3＝6，不需要进位，∴1是“纯数”；当n＝2时，n＋1＝3，n＋2＝4，2＋3＋4＝9，不需要进位，∴2是“纯数”；当n＝3时，n＋1＝4，n＋2＝5，3＋4＋5＝12，需要进位，∴3不是“纯数”，综上可知，当这个自然数是一位自然数时，只能是0，1，2；当这个自然数是两位自然数时，这个自然数可以是10，11，12，20，21，22，30，31，32，共9个，当这个自然数是三位自然数时，100是“纯数”，∴不大于100的自然数中，“纯数”的个数为3＋9＋1＝13.跟踪训练1．解：(1)1 188；2 475; 9 900.(答案不唯一)猜想：任意一个“极数”是99的倍数．理由如下：设任意一个“极数”为xy(9－x)(9－y)(其中1≤x≤9，0≤y≤9，且x，y均为整数)，则xy(9－x)(9－y)＝1 000x＋100y＋10(9－x)＋9－y＝1 000x＋100y＋90－10x＋9－y＝99(10x＋y＋1)．∵x，y为整数，∴10x＋y＋1为整数，∴任意一个“极数”是99的倍数．(2)设m＝xy(9－x)(9－y)，由题意可知，D(m)＝99（10x＋y＋1）33＝3(10x＋y＋1)，∵1≤x≤9，0≤y≤9，∴33≤3(10x＋y＋1)≤300，∵D(m)是完全平方数，∴D(m)可取的值为36，81，144，225，当D(m)＝36时，3(10x＋y＋1)＝36，则x＝1，y＝1，m＝1 188；当D(m)＝81时，3(10x＋y＋1)＝81，则x＝2，y＝6，m＝2 673；当D(m)＝144时，3(10x＋y＋1)＝144，则x＝4，y＝7，m＝4 752；当D(m)＝225时，3(10x＋y＋1)＝225，则x＝7，y＝4，m＝7 425.综上所述，满足D(m)为完全平方数的m的值为1 188，2 673，4 752，7 425.2．解：(1)Q(T)是整数．理由如下：设两位正整数T 为ab ，则T ＝10a ＋b ，∴F(T)＝a2b ＝100a ＋20＋b ，P(T)＝10a ＋b ＋2，∴F(T)－P(T)＝100a ＋20＋b －(10a ＋b ＋2)＝90a ＋18＝9(10a ＋2)，∵a 为整数，∴10a＋2为整数，∴Q(T)＝F （T ）－P （T ）9是整数． (2)设M ＝ab ，1≤a≤9，0≤b≤9，∴M＋2＝10a ＋b ＋2，∵M＋2的各数位上的数之和比M 各数位上的数之和小，∴M＋2后，个位发生了进位，∴b≥8，且M ＋2＝10(a ＋1)＋(b ＋2－10)，∴a＋1＋b ＋2－10＝12(a ＋b)， 整理得a ＋b ＝14，∴a＝6，b ＝8，或a ＝5，b ＝9，∴M 为68或59.3．解：(1)F(243)＝(423＋342＋234)÷111＝9，F(617)＝(167＋716＋671)÷111＝14.(2)∵s，t 都是相异数，∴F(s)＝(302＋10x ＋230＋x ＋100x ＋23)÷111＝x ＋5，F(t)＝(510＋y ＋100y ＋51＋105＋10y)÷111＝y ＋6，∵F(s)＋F(t)＝18，∴x＋5＋y ＋6＝x ＋y ＋11＝18，∴x＋y ＝7,∵1≤x≤9，1≤y≤9，且x ，y 都是正整数，∴⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1y ＝6或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2y ＝5或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3y ＝4或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4y ＝3或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝5y ＝2或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝6y ＝1， ∵s 是相异数，∴x≠2，x≠3，∵t 是相异数，∴y≠1，y≠5，∴满足条件的有⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1y ＝6或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4y ＝3或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝5y ＝2， ∴⎩⎪⎨⎪⎧F （s ）＝6F （t ）＝12或⎩⎪⎨⎪⎧F （s ）＝9F （t ）＝9或⎩⎪⎨⎪⎧F （s ）＝10F （t ）＝8， ∴k＝F （s ）F （t ）＝612＝12或k ＝F （s ）F （t ）＝99＝1或k ＝F （s ）F （t ）＝108＝54， ∵12<1<54， ∴k 的最大值为54. 4．解：(1)F(11，369)＝13＋16＋19＋13＋16＋19＝96；F(16，123)＝11＋12＋13＋61＋62＋63＝222.(2)已知s ＝21x ＋y ＝20x ＋(x ＋y)，t ＝121x ＋y ＋199＝100(x ＋2)＋20x ＋(x ＋y －1)，∵1≤x≤4，1≤y≤5，且x ，y 均为整数，∴t′＋3(x ＋y)＝100(x ＋y －1)＋20x ＋x ＋2＋3(x ＋y)＝124x ＋103y －98， ∵t′＋3(x ＋y)能被11整除，∴t′＋3（x ＋y ）11＝121x ＋99y －9911＋3x ＋4y ＋111＝11x ＋9y －9＋3x ＋4y ＋111为整数，∴3x ＋4y ＋111是整数，∵1≤x≤4，1≤y≤5， ∴8≤3x＋4y ＋1≤33，∴当3x ＋4y ＋1＝11时，x ＝2，y ＝1，此时s ＝43，t ＝442；当3x ＋4y ＋1＝22时，得x ＝3，y ＝3，此时s ＝66，t ＝565；当3x ＋4y ＋1＝33时，x ＝4，y ＝5，此时s ＝89，t ＝688.∴F(s，t)的最大值为F(89，688)＝554.5．解：(1)设塔的顶层有x 盏灯，依题意得：x ＋21x ＋22x ＋23x ＋24x ＋25x ＋26x ＝381，解得：x ＝3，答：塔的顶层共有3盏灯．(2)设S ＝1＋3＋9＋27＋…＋3n ，则3S ＝3(1＋3＋9＋27＋…＋3n )＝3＋9＋27＋…＋3n ＋3n ＋1，∴3S－S ＝(3＋9＋27＋3n ＋3n ＋1)－(1＋3＋9＋27＋3n )，∴2S＝3n ＋1－1，∴S＝3n ＋1－12， 即：1＋3＋9＋27＋…＋3n ＝3n ＋1－12. (3)由题意这列数分n ＋1组：前n 组含有的项数分别为：1，2，3，…，n ，最后一组x 项，根据材料可知每组和公式，求得前n 组每组的和分别为：21－1，22－1，23－1，…，2n －1，前n 组共有项数为N′＝1＋2＋3＋…＋n ＝n （n ＋1）2，前n 组所有项数的和为S n ＝21－1＋22－1＋23－1＋…＋2n －1＝(21＋22＋23＋…＋2n )－n ＝2n ＋1－2－n ，由题意可知：2n ＋1为2的整数幂．只需最后一组x 项将－2－n 消去即可，则①1＋2＋(－2－n)＝0，解得：n ＝1，总项数为N ＝1×（1＋1）2＋2＝3，不满足10<N<100，②1＋2＋4＋(－2－n)＝0，解得：n ＝5，总项数为N ＝5×（5＋1）2＋3＝18，满足10<N<100，③1＋2＋4＋8＋(－2－n)＝0，解得：n ＝13，总项数为N ＝13×（13＋1）2＋4＝95，满足10<N<100，④1＋2＋4＋8＋16＋(－2－n)＝0，解得：n ＝29，总项数为N ＝29×（29＋1）2＋5＝440，不满足10<N<100，∴所有满足条件的软件激活码正整数N 的值为：18或95.。