初等数论与小学数学
数论的产生
人类从学会计数开始就一直和自然数 人类从学会计数开始就一直和自然数打交道了, 自然数打交道了, 由于实践需要,数的概念被扩充,自然数称做正整 数,而它们的相反数叫做负整数,介于两者间的中 性数叫做0(但现在,自然数的概念包括了0 性数叫做0(但现在,自然数的概念包括了0),它 们合起来叫做整数 们合起来叫做整数。 整数。 人们在长期对整数进行运算的应用和研究时逐 步熟悉了整数的特性. 步熟悉了整数的特性.而利用整数的一些基本性质, 可以进一步探索更多趣味复杂的数学规律。这门学 科最初是从研究整数开始的,被称为整数论。后来 整数论进一步发展,逐渐产生了新名词——数论。 整数论进一步发展,逐渐产生了新名词——数论。 确切的说,数论就是一门研究整数性质 确切的说,数论就是一门研究整数性质的学科 研究整数性质的学科
初等数论& 初等数论&小学数学 The Relation
小学教学与初等数论关系密切(尤其 体现在小学奥数中)最基本的问题包 含:数的整除,余数问题,奇数与偶 数,质数与合数,约数与倍数,完全 平方数的整除 接下来将挑选以上内容的一部分,给 出小学例题进行实际说明。
一、余数问题
例题1:一个三位数恰等于它各位数字乘积的5 例题1:一个三位数恰等于它各位数字乘积的5倍, 请求此三位数。 解法: ①设此三位数是“abc” ①设此三位数是“abc”=100a+10b+c ② 根据题意:100a+10b+c =5abc, 根据题意:100a+10b+c =5abc, 推理可知c整除5且不可为0 推理可知c整除5且不可为0,∴ c=5 ③将c=5带入,25ab= 100a+10b+5 c=5带入,25ab= 得5ab=20a+2b+1;可知5∣(1+2b) 5ab=20a+2b+1;可知5 1+2b) b是0~9之间一位的整数, ∴ b=2或7 0~9之间一位的整数, b=2或 ④ b=2时,a=-0.5;不合理,舍去 b=2时,a=-0.5;不合理,舍去 b=7时,a=1;合理,可取 b=7时,a=1;合理,可取 结论:推得此数为175 结论:推得此数为175
二、奇数与偶数,质数与合数
例题:已知两个质数相加等于999,请问这两个质 例题:已知两个质数相加等于999,请问这两个质 数的积是多少? 解法: ①999是个奇数,因此它必定是一个偶数与 999是个奇数,因此它必定是一个偶数与 一个奇数的和. 一个奇数的和. ②已知两者都是质数,而偶数中属于质数的 只有 数字2 数字2 ③推得:这两个数是2和97.乘积为194 推得:这两个数是2 97.乘积为194 PS:本题看似简单,实际上非常巧妙地融合了奇 PS:本题看似简单,实际上非常巧妙地融合了奇 偶数、合质数的内容。知识点虽然基本,但若要马 上联系起来,不仅考验学生掌握的娴熟程度,还考 验他们思维的灵敏度。综上所述,本题是“ 验他们思维的灵敏度。综上所述,本题是“用青菜 萝卜制出一道精致美味” 萝卜制出一道精致美味”。
写在最后的话
数论的知识广博深奥,仅分类就有初等数论、几何数论、计 算数论、 超越数论、 组合数论、 解析数论 、代数数论几大层 面。 我们所接触初等数论,意指使用不超过高中程度的初等代数 处理的数论问题,最主要的工具包括整数的整除性与同余。重 要的结论包括中国剩余定理、费马小定理、二次互逆律等等 在数论的学习过程中,导师不止一次强调它“千姿百态” 在数论的学习过程中,导师不止一次强调它“千姿百态”: 每题的解法都不同,无规律套用;每次的思维都不同,要看题 寻法等等。但个人感觉:虽是千变万化,但亦万变不离其宗— 寻法等等。但个人感觉:虽是千变万化,但亦万变不离其宗— —无论如何都要娴熟地掌握基本知识,自我融会贯通,解题时 才能反应迅捷、运用自如。 亲身体验过,明白数论的确奥妙无穷,但小学教学接触的 “部分初等数论”只是“数论” 冰山一角,更不用相比数学, 部分初等数论”只是“数论” 乃至科学世界了。而小学数论虽然浅显,但若思维不够活跃、 知识储备不足,照样会成为一大难题。THE END,谢谢观看 知识储备不足,照样会成为一大难题。THE END,谢谢观看
三、数的整除
例题:证明33不能整除形如“71x5y” 例题:证明33不能整除形如“71x5y”的数 解法: ①假设可以整除,则必有3 ①假设可以整除,则必有3与11 ∣ 71x5y 整除条件:7+1+x+5+y=3n ②被3整除条件:7+1+x+5+y=3n 被11整除条件(7+x+y)-(5+1)=11b 11整除条件(7+x+y) 5+1) 71-5xy=11a(难用,舍弃) 71-5xy=11a(难用,舍弃) ③x、y必定是0~9之间的整数 必定是0~9之间的整数 ④结合② ③ 推ห้องสมุดไป่ตู้3与11 ∣ 71x5y无法成立 推出3 71x5y无法成立 ∴ 33不能整除形如“71x5y”的数得证。 33不能整除形如“71x5y”