第2讲数的整除特征(二)知识网络上一章我们已经学习了被2、3、5、8、9、25、125等整除的数的特征和一些整除的基本性质,但作为奥林匹克竞赛仅仅掌握以上知识还不够,这一讲继续学习有关数的整除知识。
(1)能被7、11和13整除的数的特征:如果一个数的末三位数字所表示的数与末三以前的数字所表示的差(一定要大数减小数)能被7、11或13整除,那么这个数就能被7、11或13整除。
(2)能被11整除的数的特征还有:一个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。
重点·难点同学们在牢记上面整除的数的特征的同时,重点应弄清楚能被7、11、13整除的数为什么有上面的特征。
学法指导上面数的整除特征可以结合例子来理解。
例如:443716,判断它能否被7、11、13整除的方法是:716-443=273。
因为273能被7整除,所以443716能被7整除;因为273不能被11整除,所以443716不能被11整除;因为273能被13整除,所以443716能被13整除。
记忆要理论联系实际。
经典例题[例1]用1、9、8、8这四个数字能排成几个被11除余8的四位数?思路剖析能被11整除的数的特征是这个数的奇位数字之和与偶位数字之和的差能被11整除。
一个数要能被11除余8,那么这样的数加上3后,就能被11整除了,于是得到被11除余8的数的特征是:将偶位数字相加得到一个和数,再将奇位数字相加再加上3,得到另一个和数,如果这两个和数之差能被11整除,那么这个数就是被11除余8的数。
解答要把1、9、8、8排成被11除余8的四位数,可以把这四个数字分成两组,每组两个数字,其中一组作为千位和十位数,它们的和记作p,另外一组作为百位和个位数,它们之和加上3记作q,且p 和q的差能被11整除,满足要求的分组只可能是p=1+8=9,q=(9+8)+3=20,q-p=20-9=11,所以1988是被11除余8的四位数。
如果一个数被11除余8,那么在奇位的任意两介数字互换,或者在偶位的任意两个数字互换,得到的新数被11除也余8,因此除1988外,还有1889、8918与8819共四个被11除余8的四位数。
[例2]如果下面这个41位数□能被7整除,那中间方格内的数字是几?思路剖析对于数555555,由于555–555=0是7的倍数,根据能被7整除的数的特征,555555也能被7整除;同理999999也能被7整除,所以和也能被7整除,所以我们可以把这个41位数分成几个数的和,其中部分能被7整除。
解答□=+55□99,上式等号右边的三个加数中,第一个和第三个加数都能被7整除,由此可推出55□99能被7整除,所以55□99能被7整除。
根据能被7整除的数的特征,□99-55=□44也能被7整除,可推理得□内应为6。
[例3]有一堆苹果,要装在46个箱子里,其中有45个大箱子和一个小箱子,而小箱子装的苹果只相当于大箱装的数量的一半,现有个苹果,如果规定按箱子大小平均分装苹果数是否能办到?思路剖析由于大小箱子装的苹果的数量不一致,不便于解题,所以我们可以统一成小箱子,则应有2×45+1=91个小箱子,那么是否恰好装完,并符合要求,关键是看总苹果数能否被91整除,由于91=7×13,所以由整除的性质,只需要考虑7、13是否能整除总苹果数。
由于13整除4979,而7整除497949794979,那么必定有91整除497949794979,因为99÷3=33,所以容易推出91整除,所以能把苹果按规定装入箱子中。
解答2×45+1=91(个),7×13=91,因为13整除4979,7整除497949794979,所以91整除497949794979,则91整除。
答:可以做到按箱子大小平均分装苹果。
[例4]求能被26整除的六位数。
思路剖析因为26=2×13,所以由整除的性质得能分别被2和13整除。
所以解此题可以从2整除入手。
解答因为2整除,所以y可能取0、2、4、6、8。
又因为13整除,所以13能整除与的差。
当y=0时,由于13整除910,而13又要整除与910之差,所以13整除。
又因为=100x+19=(7×13+9)x+19=7×13x+9x+13+6,所以根据数的整除性质得13整除9x+6,经试验可知,只有当x=8时,13整除9x+6,所以当y=0时,符合题意的六位数是819910。
当y=2时,因为13整除,所以13整除与912之差,而912=910+2,所以13整除与2之差;与前面的相仿,=7×13x+13+9x+6,所以13整除9x+6-2,即13整除9x+4。
经试验可得,只有当x=1时,13整除9x+4。
所以当y=2时,符合题意的六位数是119912。
同理,当y=4时,13整除9x+6-4,即13整除9x+2,经试验可知,当x=7时,13整除9x+2,所以当y=4时,符合题意的六位数是719914。
同理,当y=6时,13整除9x+6-6,即13整除9x。
经试验可知,x无解(因为x是的最高位数码,所以x≠0)。
所以当y=6时,找不到符合题意的六位数。
同理,当y=8时,13整除9x+6—8,即13整除9x—2。
经试验得,只有当x=6时,13整除9x—2。
所以当y=8时,符合题意的六位数是619918。
答:满足本题意条件的六位数共有819910、119912、719914和619918四个。
[例5]从0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这十个数中选出5个不同的数,组成一个五位数,使它能被3、5、7、13同时整除,这个数最大是多少?思路剖析这道题如果从10个数字中选出5个不同的数,组成一个五位数,再逐个判断每个五位数能否同时被3、5、7、13整除,那是非常麻烦的。
可以先从整体上考虑,因为3、5、7、13这四个数两两互质,且3×5×7×13=1365,那么我们要找的数就是在五位数中能被1365整除的最大的那个数。
那我们只需用一个自然数去与1365相乘,使积尽可能大且是一个五位数即可(注意,五位数中不能出现相同数字)。
解答设1365×a(a是自然数)的积是要求的五位数,可知:1365×a<100000,则a≤73。
当a=73时,这个五位数是1365×73=99645,数字重复了,舍去;当a=72时,这个五位数是1365×72=98280,数字重复;当a=71时,这个五位数是1365×71=96915,数字重复;当a=70时,这个五位数是95550,数字重复;当a=69时,这个五位数是94185,符合题目条件。
所以,这个数是94185。
点津这道题从整体入手,先用3、5、7、13相乘得1365,在五位数中通过找1365的最大倍数得到解答。
最后用枚举的方法时,虽然要计算1365与73、72、71、70、69的积,但比起漫无边际地去找这样的五位数要简便得多。
[例6]求能被26整除的六位数。
思路剖析由于26=2×13,所以原数能被26整除,转化为原数既能被2整除,又能被13整除。
解答因为要求的数能被2整除,所以个位数字只能是0、2、4、6、8。
(1)当B=0时,数能被13整除。
根据能被13整除的数的特征,必有(930-=□11)是13的倍数。
试算知13×47=611。
所以差数是611,逆推出A=3。
(2)当B=2时,数能被13整除,必有(932—A19=□13)是13的倍数。
试算知13×1=13,所以差数为13,逆推出A=9。
(3)当B=4时,数能被13整除,必有(934—A19=□15)是13的倍数。
试算知13×55=715,所以差为715,逆推出A=2。
(4)当B=6时,数能被13整除,必有(936—A19=□17)是13的倍数。
试算知117是13的倍数,逆推出A=8。
(5)当B=8时,数能被13整除,必有(938—A19=□19)是13的倍数,试算知819是13的倍数,从而推出A=1。
所以,所求的六位数共有五个,即:319930,919932,219934,819936,119938。
[例7]用数字6、7、8各两个组成一个六位数,使它被168整除。
这个六位数是多少?思路剖析168=3×56,3与56互质。
因为6+6+7+7+8+8=42,42是3的倍数,所以用6、7、8各两个组成的所有六位数都能被3整除。
问题转化为使组成的六位数能被56整除。
因为56=7×8,7与8互质,所以只要组成的数能被7整除,又能被8整除即可。
要能被8整除,只要看末三位数,如果能仅用6、7、8各一个数组成能被8整除的三位数,那么把它连写两遍得到的六位数就合乎要求。
而用6、7、8各一个数不难组成被8整除的三位数。
解答768能被8整除,768768也就能被8整除,它又能被7整除,而7与8互质,所以它能被7与8的积56整除。
7+6+8+7+6+8=42,3整除42,所以768768能被3整除,由于3与56也互质,因此,768768就能被3与56的积168整除。
点津本题初看无处下手,但是我们应用整除性质“一个数能被互质的两个自然数整除,就一定能被这两个互质数的积整除”,把问题逐步转化,实现了化难为易的目的。
[例8]甲、乙两人进行了下面的游戏。
两人先约定一个整数N,然后由甲开始,轮流用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这十个数字之一组成一个六位数的一位,数字可重复。
如果这个六位数能被N 整除,就算乙胜;如果这个六位数不能被N整除,就算甲胜。
设N小于15,那么当N取哪几个数时,乙才能取胜?思路剖析我们列出乙不能获胜的N的取值情况。
N取偶数,甲可以在最右边方格里填一个奇数(六位数的个位),就能使六位数不能被N整除,乙不能获胜。
N=5,甲可以在六位数的个位填一个不是0或5的数,甲就获胜。
解答如果N=1,很明显乙必获胜。
如果N=3或9,那么乙在填最后一全数时,总是把六位数字之和凑成3的整倍数或9的整倍数。
因此乙必获胜。
当N=7、11、13时是本题最困难的情况。
注意到1001=7×11×13,乙就有一种必胜的办法。
我们从左到右数这六位数,把第一位与第四位,第二位与第五位,第三位与第六位配对,甲在一对数位的一位上填上某一个数字后,乙就在这一对数位的另一位上填同样的数字,这就保证所填成的六位数能被1001整除,因为若按我们的方法得到的六位数是,由于。
这个六位数就能被7、11或13整除,所以乙就能获胜。
综合起来,使乙获胜的N是1、3、7、9、11、13。
[例9]四名学生做加法练习:任写一个六位数,把它的个位数字(不等于0)拿到这个数的最左边一位数字的左边得到一个新的六位数,然后与原六位数相加,它们的得数分别是172536、568741、620708、845267,结果其中哪一个可能是正确的,为什么?思路剖析初看时,觉得困难,因为是任意写的六位数,不好找正确的一个结果。