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六年级奥数最详细全面数论教师版
六年级奥数最详细全面-数论————————— 作者:
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数论
数论问题本身范围很广,我们考察小学奥数的内容,完全平方数等知识点跟基础课内容结合很紧密,但又是小奥的重难点,我们有必要加以重视.本讲需要学生掌握的知识点有:平方数性质、平方差公式、约数个数定理、约数和定理、辗转相除法等.
1【分析】⑴首先可以断定编号是2,3,4,5,6,7号的同学说的一定都对.不然,其中说的不对的编号乘以2后所得编号也将说得不对,这样就与“只有编号相邻的两位同学说的不对”不符合.因此,这个数能被2,3,4,5,6,7都整除.
其次利用整除性质可知,这个数也能被2×5,3×4,2×7都整除,即编号为10,12,14的同学说的也对.从而可以断定说的不对的编号只能是8和9.
【例 1】 个连续的自然数之和为 ,若 、 、 、 都是质数,则 的最小值是多少?
【分析1】遇到等量关系的表述时,先将其转化为数学语言.设这 个连续自然数中最小的一个是 ,则最大的一个是 (遇到多个连续自然数问题,转化时一般均采用假设法,自己需要的量,题目中没有时,可以设未知数),则它们的和是:
,则 是质数,所以 的最小值是 . 的最小值是: .
5位数数字和最大的为9×5=45,这样43的可能性只有9,9,9,9,7或9,9,9,8,8.这样我们接着用11的整除特征,发现符合条件的有99979,97999,98989.
【例 2】已知 是一个四位数,若两位数 是一个质数, 是一个完全平方数, 是一个质数与一个不为 的完全平方数之积,则满足条件的所有四位数是_____________.
本讲内容中,平方数部分是数论中最基本的部分,学生应当学会熟练运用平方差公式,对于约数和倍数部分,老师应当更注重其中的逻辑过程,可以适当用一些代数的方法将题目讲的更明白和透彻.
【例 1】一个5位数,它的各位数字和为43,且能被11整除,求所有满足条件的5位数.
【分析1】现在我们有两个入手的选择,可以选择数字和,也可以选择被11整除,但我们发现被11整除性质的运用要有具体的数字,而现在没有,所以我们选择先从数字和入手.
【例 2】 为自然数,且 , 、……、 与690都有大于l的公约数. 的最小值为_______.
【分析2】 ,连续9个数中,最多有5个是2的倍数,也有可能有4个是2的倍数,
如果有5个连续奇数,这5个连续奇数中最多有2个3的倍数,1个5的倍数,1个23的倍数,所以必然有一个数不是2、3、5、23的倍数,即与690没有大于l的公约数.
【例 4】有15位同学,每位同学都有编号,它们是1号到15号.1号同学写了一个自然数,2号说:“这个数能被2整除”,3号说“这个数能被3整除”,……,依次下去,每位同学都说,这个数能被他的编号数整除,1号作了一一验证,只有编号相邻的两位同学说得不对,其余同学都对,问:⑴说得不对的两位同学,他们的编号是哪两个连续自然数?⑵如果告诉你,1号写的数是五位数,请求出这个数.
[拓展]101个连续的非零自然数的和恰好是四个不同的质数的积,那么这个最小的和应该是_______.
[分析1]设这 个自然数中最小的数为 ,则101个连续自然数的和为:
+( +1)+( +2)+……+( +100)
=( + +100)×101 2=( +50)×101
因为101是质数,所以 +50必须是3个质数的乘积,要使和最小.
经检验 +50=66=2×3×11最小,所以和最小为66×101=6666.
[铺垫]1已知□△×△□×□〇×☆△=□△□△□△,其中□、△、〇、☆分别表示不同的数字,那么四位数〇△□☆是多少?
[分析1]因为□△□△□△ □△ ,所以在题述等式的两边同时约去□△即得△□×□〇×☆△ .作质因数分解得 ,由此可知该数分解为 个两位数乘积的方法仅有 .注意到两位数△□的十位数字和个位数字分别在另外的两位数□〇和☆△中出现,所以△□= ,□〇= ,☆△= .即〇= ,△= ,□= ,☆= ,所求的四位数是 .
【例 3】已知,甲乙两数的最小公倍数是288,最大公约数是4,甲乙两数不是288和4中的数,那么甲乙两数的乘积为多少?和为多少?
【分析3】设甲乙两个数为 , ,( 和 都不等于1或72),则 , 两数互质,于是 , 的最小公倍数为 ,所以 , ,由于 , 互质,所以 或 不可能在 , 的因子中都出现,所以 , 一个是 一个是 ,所以两数的乘积等于 ,和为 .
【分析】本题综合利用数论知识,因为 是一个质数,所以 不能为偶数,且同时 是一个完全平方数,则符合条件的数仅为 、 ,当 时,满足 是一个质数的数有 , , , , ,时,此时同时保证 是一个质数与一个不为 的完全平方数之积,只有 符合;
当 ,满足 是一个质数的数有 , , , , , ,此时同时保证 是一个质数与一个不为 的完全平方数之积,只有 符合.
所以9个数中只有4个奇数,这个数中,有2个3的倍数,1个5的倍数,1个23的倍数,则 、 、 、 、 是偶数,剩下的4个数中 、 是3的倍数(5个偶数当中只有 是3的倍数),还有 、 一个是5的倍数,一个是23的倍数.
剩下的可以用中国剩余定理求解, 是2和3的倍数,且相邻两个数中一个是23的倍数,另一个是5的倍数,显然 是最小解,所以 的最小值为19.
⑵这个数是2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,15的公倍数,
由于上述十二个数的最小公倍数是60060,
因为60060是一个五位数,而十二个数的其他公倍数均不是五位数,所以1号同学写的数就是60060.
[拓展]一个两位数有6个约数,且这个数最小的3个约数和为10,那么此数为几?
[分析]最小的三个约数中必然包括约数1,除去1以外另外两个约数和是9,由于9是1个奇数,所以这两个约数的奇偶性质一定是相反的,其中一定有一个是偶数,如果一个数包含偶约数,那么它一定是2的倍数,即2是它的约数.于是显然的,2是这个数第二小的约数,而第三小的约数是7,所以这个两位数是14的倍数,由于这个两位数的约数中不含3、4、5、6,所以这个数只能是14或98,其中有6个约数的是98.