奥数数论基础知识.doc

-* 奥数数论基础知识 一 质数和合数 （1）一个数除了1和它本身，不再有别的约数，这个数叫做质数（也叫做素数）。 　　一个数除了1和它本身，还有别的约数，这个数叫做合数。 （2）自然数除0和1外，按约数的个数分为质数和合数两类。 任何一个合数都可以写成几个质数相乘的形式。 要特别记住：0和1不是质数，也不是合数。 （3）最小的质数是2 ，2是唯一的偶质数，其他质数都为奇数； 最小的合数是4。 （4）质数是一个数，是含有两个约数的自然数 。 互质数是指两个数，是公约数只有一的两个数，组成互质数的两个数可能是两个质数（３和５），可能是一个质数和一个合数（３和４），可能是两个合数（４和９）或1与另一个自然数。 （５）如果一个质数是某个数的约数，那么就说这个质数是这个数的质因数。 　　把一个合数用质因数相乘的形式表示出来，叫做分解质因数。 （６）１００以内的质数有２５个：２、３、５、７、１１、１３、１７、１９、２３、 ２９、３１、３７、４１、４３、４７、５３、５９、６１、６７、７１、７３、７９、 ８３、８９、９７　． 二 整除性 （１）概念 　　一般地，如a、b、c为整数，b≠0，且ab=c，即整数a除以整除b（b不等于0），除得的商c正好是整数而没有余数（或者说余数是0），我们就说，a能被b整除（或者说b能整除a）。记作b｜a.否则，称为a不能被b整除，（或b不能整除a），记作b a。 如果整数a能被整数b整除，a就叫做b的倍数，b就叫做a的约数。 （２）性质 性质1：（整除的加减性）如果a、b都能被c整除，那么它们的和与差也能被c整除。 　　即：如果c｜a，c｜b，那么c｜（ab）。 　　例如：如果2｜10，2｜6，那么2｜（10＋6），并且2｜（10—6）。 也就是说，被除数加上或减去一些除数的倍数不影响除数对它的整除性。 性质2：如果b与c的积能整除a，那么b与c都能整除a. 　　　　即：如果bc｜a，那么b｜a，c｜a。 性质3：（整除的互质可积性）如果b、c都能整除a，且b和c互质，那么b与c的积能整除a。 　　即：如果b｜a，c｜a，且（b，c）=1，那么bc｜a。 　　例如：如果2｜28，7｜28，且（2，7）=1, 　　那么（27）｜28。 性质4：（整除的传递性）如果c能整除b，b能整除a，那么c能整除a。 　　即：如果c｜b，b｜a，那么c｜a。 　　例如：如果3｜9，9｜27，那么3｜27。 （３）数的整除特征 　　①能被2整除的数的特征：个位数字是0、2、4、6、8的整数. 　　②能被5整除的数的特征：个位是0或5。突破口 ③能被3（或9）整除的数的特征：各个数位数字之和能被3（或9）整除。 判断能被3（或9）整除的数还可以用“弃３（或９）法”： 例如：８３５１７４６能被９整除么？　 解：８＋１＝９，３＋６＝９，５＋４＝９，在数字中只剩７，７不是９的倍数，所以８３５１７４６不能被９整除。 　　④能被4（或25）整除的数的特征：末两位数能被4（或25）整除。 　　⑤能被8（或125）整除的数的特征：末三位数能被8（或125）整除。 ⑥能被11整除的数的特征：这个整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。 ⑦能被7（11或13）整除的数的特征：一个整数的末三位数与末三位以前的数字所组成的数之差（以大减小）能被7（11或13）整除，依此反复检验。 例如：判断3546725能否被13整除？ 　　解：把3546725分为3546和725两个数.因为3546-725=2821.再把2821分为2和821两个数，因为821—2＝819，又13｜819，所以13｜2821，进而13｜3546725. 上述办法也可以用来判断余数和末位数； 对于其他的数，可以将其分解成上述几个互质的数的乘积，再逐个考虑。 三 约数与倍数 （１）公约数和最大公约数 几个数公有的约数，叫做这几个数的公约数；其中最大的一个，叫做这几个数的最大公约数。 例如：４是１２和１６的最大公约数，可记做：（１２　，１６）＝４ （２）公倍数和最小公倍数 几个数公有的倍数，叫做这几个数的公倍数；其中最小的一个，叫做这几个数的最小公倍数。 例如：36是12和18的最小公倍数，记作[12，18]=36。 （３）最大公约数和最小公倍数的关系 如果用a和b表示两个自然数 １、那么这两个自然数的最大公约数与最小公倍数关系是： （a，b）[a，b]=ab。 （多用于求最小公倍数） ２、（a，b）　≤　a　，b　≤　[a，b] ３、[a，b]是（a，b）的倍数，（a，b）是[a，b]的约数 ４、（a，b）是a＋b　和a－b　的约数，也是（a，b）＋[a，b]和（a，b）－[a，b]的约数 （４）求最大公约数的方法很多，主要推荐：短除法、分解质因数法、辗转相除法。 例如：１、（短除法）用一个数去除30、60、75，都能整除，这个数最大是多少？ 　　　解：∵ 　　　　　（30，60，75）=53=15 　　　　　　这个数最大是15。 ２、（分解质因数法）求１００１和３０８的最大公约数是多少？ 解：１００１＝７１１１３（这个质分解常用到）　　，　　３０８＝７１１４ 　　所以最大公约数是７１１＝７７ 在这种方法中，先将数进行质分解，而后取它们“所有共有的质因数之积”便是最大公约数。 ３、（辗转相除法）用辗转相除法求4811和1981的最大公约数。 　　解：∵4811=21981+849， 　　1981=2849+283， 　　849=3283， 　　∴（4811，1981）=283。 　　补充说明：如果要求三个或更多的数的最大公约数，可以先求其中任意两个数的最大公约数，再求这个公约数与另外一个数的最大公约数，这样求下去，直至求得最后结果。 （５）约数个数公式 　　一个合数的约数个数，等于它的质因数分解式中每个质因数的个数（即指数）加1的连乘的积。 例如：求240的约数的个数。 　　解：∵240＝243151， 　　∴240的约数的个数是 　　（4＋1）（1+1）（1＋1）=20， 　　∴240有20个约数。 四 奇偶性 （1）奇数和偶数 　　整数可以分成奇数和偶数两大类.能被2整除的数叫做偶数，不能被2整除的数叫做奇数。 　　偶数通常可以用2k（k为整数）表示，奇数则可以用2k+1（k为整数）表示。 特别注意，因为0能被2整除，所以0是偶数。 最小的奇数是１　，最小的偶数是０　． （2）奇数与偶数的运算性质 　　性质1：偶数偶数=偶数， 　　奇数奇数=偶数。 　　性质2：偶数奇数=奇数。 　　性质3：偶数个奇数相加得偶数。 　　性质4：奇数个奇数相加得奇数。 　　性质5：偶数奇数=偶数， 奇数奇数=奇数。 偶数偶数=偶数 （３）反证法 　　例：桌上有9只杯子，全部口朝上，每次将其中6只同时“翻转”.请说明：无论经过多少次这样的“翻转”，都不能使9只杯子全部口朝下。 解：要使一只杯子口朝下，必须经过奇数次“翻转”.要使9只杯子口全朝下，必须经过9个奇数之和次“翻转”.即“翻转”的总次数为奇数.但是，按规定每次翻转6只杯子，无论经过多少次“翻转”，翻转的总次数只能是偶数次.因此无论经过多少次“翻转”，都不能使9只杯子全部口朝下。 这个证明过程教给我们一种思考问题和解决问题的方法.先假设某种说法正确，再利用假设说法和其他性质进行分析推理，最后得到一个不可能成立的结论，从而说明假设的说法不成立.这种思考证明的方法在数学上叫“反证法”。