五升六暑期奧數分解質因數的講解?一、基本概念和知識 1.質數與合數,我來為大家科普一下關于五升六暑期奧數分解質因數的講解?以下内容希望對你有幫助!
一、基本概念和知識
1.質數與合數
一個數除了1和它本身,不再有别的約數,這個數叫做質數(也叫做素數)。
一個數除了1和它本身,還有别的約數,這個數叫做合數。
要特别記住:1不是質數,也不是合數。
2.質因數與分解質因數
如果一個質數是某個數的約數,那麼就說這個質數是這個數的質因數。
把一個合數用質因數相乘的形式表示出來,叫做分解質因數。
例:把30分解質因數。
解:30=2×3×5。
其中2、3、5叫做30的質因數。
又如12=2×2×3=22×3,2、3都叫做12的質因數。
二、例題
例1 三個連續自然數的乘積是210,求這三個數.
解:∵210=2×3×5×7
∴可知這三個數是5、6和7。
例2 兩個質數的和是40,求這兩個質數的乘積的最大值是多少?
解:把40表示為兩個質數的和,共有三種形式:
40=17 23=11+29=3 37。
∵17×23=391>11×29=319>3×37=111。
∴所求的最大值是391。
答:這兩個質數的最大乘積是391。
例3 自然數123456789是質數,還是合數?為什麼?
解:123456789是合數。
因為它除了有約數1和它本身外,至少還有約數3,所以它是一個合數。
例4 連續九個自然數中至多有幾個質數?為什麼?
解:如果這連續的九個自然數在1與20之間,那麼顯然其中最多有4個質數(如:1~9中有4個質數2、3、5、7)。
如果這連續的九個自然中最小的不小于3,那麼其中的偶數顯然為合數,而其中奇數的個數最多有5個.這5個奇數中必隻有一個個位數是5,因而5是這個奇數的一個因數,即這個奇數是合數.這樣,至多另4個奇數都是質數。
綜上所述,連續九個自然數中至多有4個質數。
例5 把5、6、7、14、15這五個數分成兩組,使每組數的乘積相等。
解:∵5=5,7=7,6=2×3,14=2×7,15=3×5,
這些數中質因數2、3、5、7各共有2個,所以如把14
(=2×7)放在第一組,那麼7和6(=2×3)隻能放在第二組,繼而15(=3×5)隻能放在第一組,則5必須放在第二組。
這樣14×15=210=5×6×7。
這五個數可以分為14和15,5、6和7兩組。
例6 有三個自然數,最大的比最小的大6,另一個是它們的平均數,且三數的乘積是42560.求這三個自然數。
分析 先大概估計一下,30×30×30=27000,遠小于42560.40×40×40=64000,遠大于42560.因此,要求的三個自然數在30~40之間。
解:42560=26×5×7×19
=25×(5×7)×(19×2)
=32×35×38(合題意)
要求的三個自然數分别是32、35和38。
例7 有3個自然數a、b、c.已知a×b=6,b×c=15,
a×c=10.求a×b×c是多少?
解:∵6=2×3,15=3×5,10=2×5。
(a×b)×(b×c)×(a×c)
=(2×3)×(3×5)×(2×5)
∴a2×b2×c2=22×32×52
∴(a×b×c)2=(2×3×5)2
a×b×c=2×3×5=30
在例7中有a2=22,b2=32,c2=52,其中22=4,32=9,52=25,像4、9、25這樣的數,推及一般情況,我們把一個自然數平方所得到的數叫做完全平方數或叫做平方數。
如.12=1,22=4,32=9,42=16,…,112=121,122=144,…其中1,4,9,16,…,121,144,…都叫做完全平方數.
下面讓我們觀察一下,把一個完全平方數分解質因數後,各質因數的指數有什麼特征。
例如:把下列各完全平方數分解質因數:
9,36,144,1600,275625。
解:9=32 36=22×32 144=32×24
1600=26×52 275625=32×54×72
可見,一個完全平方數分解質因數後,各質因數的指數均是偶數。
反之,如果把一個自然數分解質因數之後,各個質因數的指數都是偶數,那麼這個自然數一定是完全平方數。
如上例中,36=62,144=122,1600=402,275625=5252。
例8 一個整數a與1080的乘積是一個完全平方數.求a的最小值與這個平方數。
分析 ∵a與1080的乘積是一個完全平方數,
∴乘積分解質因數後,各質因數的指數一定全是偶數。
解:∵1080×a=23×33×5×a,
又∵1080=23×33×5的質因數分解中各質因數的指數都是奇數,
∴a必含質因數2、3、5,因此a最小為2×3×5。
∴1080×a=1080×2×3×5=1080×30=32400。
答:a的最小值為30,這個完全平方數是32400。
例9 問360共有多少個約數?
分析 360=23×32×5。
為了求360有多少個約數,我們先來看32×5有多少個約數,然後再把所有這些約數分别乘以1、2、22、23,即得到23×32×5(=360)的所有約數.為了求32×5有多少個約數,可以先求出5有多少個約數,然後再把這些約數分别乘以1、3、32,即得到32×5的所有約數。
解:記5的約數個數為Y1,
32×5的約數個數為Y2,
360(=23×32×5)的約數個數為Y3.由上面的分析可知:
Y3=4×Y2,Y2=3×Y1,
顯然Y1=2(5隻有1和5兩個約數)。
因此Y3=4×Y2=4×3×Y1=4×3×2=24。
所以360共有24個約數。
說明:Y3=4×Y2中的“4”即為“1、2、22、23”中數的個數,也就是其中2的最大指數加1,也就是360=23×32×5中質因數2的個數加1;Y2=3×Y1中的“3”即為“1、3、32”中數的個數,也就是23×32×5中質因數3的個數加1;而Y1=2中的“2”即為“1、5”中數的個數,即23×32×5中質因數5的個數加1.因此
Y3=(3+1)×(2 1)×(1 1)=24。
對于任何一個合數,用類似于對23×32×5(=360)的約數個數的讨論方式,我們可以得到一個關于求一個合數的約數個數的重要結論:
一個合數的約數個數,等于它的質因數分解式中每個質因數的個數(即指數)加1的連乘的積。
例10 求240的約數的個數。
解:∵240=24×31×51,
∴240的約數的個數是
(4+1)×(1 1)×(1+1)=20,
∴240有20個約數。
請你列舉一下240的所有約數,再數一數,看一看是否是20個?
習題二
1.邊長為自然數,面積為105的形狀不同的長方形共有多少種?
2.11112222個棋子排成一個長方陣.每一橫行的棋子數比每一豎列的棋子數多1個.這個長方陣每一橫行有多少個棋子?
3.五個相鄰自然數的乘積是55440,求這五個自然數。
4.自然數a乘以338,恰好是自然數b的平方.求a的最小值以及b。
5.求10500的約數共有多少個?
習題二解答
1.∵105=3×5×7,
105=1×105=3×35=5×21=7×15,
∴共有4種。
2.分析
每一橫行棋子數比每一豎列棋子數多1個。
橫行數與豎列數應是兩個相鄰的自然數.
解:11112222=3333×3334
答案為3334。
3.7、8、9、10、11。
4.分析
∵自然數a乘以338,恰好是自然數b的平方,
∴a與338的積分解質因數以後,每個質因數的個數之和都是偶數。
解:∵338=2×13×13,
∴a=2,b=2×13=26。
5.解:∵10500=22×3×53×7,
又∵(2+1)×(1 1)×(3 1)×(1 1)=48。
∴10500的約數共有48個.
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