小学奥数36个精彩讲座
师德师风自查总结-自学考试自我鉴定
第9讲 整数分拆
1.一般的有,把一个整
数表示成两个数相加,当两个数相近或相等的时候,乘积最大.也就是把
整数分拆成两个相等或者相差1
的两个整数.
2.一般的有,把自然数m分成n个自然数的和,使其乘积最大,则先
把m进行对n的带余除法,
表示成m=np+r,则分成r个(p+1),(n-r)个P.
3.把自然数S (S>1)分拆为若干个自然数的和(没有给定是几个),则分开的数当中最
多有两个2,
其他的都是3,这样它们的乘积最大.
4.把自然数分成若干个互不相
等的整数,则先把它表示成2+3+4+5+…+n形式,当和等于原数则可
以,若不然,比原数大多少
除去等于它们差的那个自然数.
如果仅大于1,则除去2,再把最大的那个数加1.
5.若自然数N有k个大于1的奇约数,则N共有k种表示为两个或两个以上连续自然数之和的方
法.
即当有m个奇约数表示的乘积,则有奇约数2-1个奇约数.
6.共轭分拆.我们通过下面一个例子来说明共轭分拆:
m
如:10=4+2+2
+1+1,我们画出示意图,我们将其翻转(将图左上到右下的对角线翻转即得
到):,可以对应的写成
5+3+l+1,也是等于10,即是10的另一种分拆方式.
我们把这两种有关联的分拆方式称为互为共轭分拆.
1.写出13=1+3+4+5的共轭分拆.
【分析与解】 画出示意图
的共轭分拆.
,翻转得到,对应写为4+3+3+2+1=13,即为13=1+3+4+5
2.电视台要播出一部30集电视连续剧,若要每天安排播出的集数互不相等.则该电视连续剧最多
可
以播出几天?
【分析与解】 由于希望播出的天数尽可能地多,若要满
足每天播出的集数互不相等的条件下,每天
播出的集数应尽可能地少.
选择从1开始若干
连续整数的和与30最接近(小于30)的情况为1+2+3+4+5+6+7=28,现在就可以播出
7天,还剩下2集,由于已经有2集这种情况,就是把2集分配到7天当中又没有引起与其他的几天里
播
出的集数相同.于是只能选择从后加.即把30表示成:
30=1+2+3+4+5+6+9或30=1+2+3+4+5+7+8
1
即最多可以播出7天.
3.若干
只同样的盒子排成一列,小聪把42个同样的小球放在这些盒子里然后外出,小明从每支盒
子里取出一个
小球,然后把这些小球再放到小球数最少的盒子里去。再把盒子重排了一下.小聪回来,
仔细查看,没有
发现有人动过小球和盒子.问:一共有多少只盒子?
【分析与解】 设原来小球
数最少的盒子里装有a只小球,现在增加了b只,由于小聪没有发现有人动
过小球和盒子,这说明现在又
有了一只装有a个小球的盒子,而这只盒子里原来装有(a+1)个小球.
同样,现在另有一个盒子装有(a+1)个小球,这只盒子里原来装有(a+2)个小球.
类
推,原来还有一只盒子装有(a+3)个小球,(a+4)个小球等等,故原来那些盒子中装有的小球数是
一些连续整数.
现在变成:将42分拆成若干个连续整数的和,一共有多少种分法,每一种分法有多少个加数?
因为42=6×7,故可以看成7个6的和,又(7+5)+(8+4)+(9+3)是6个6,从而42=3+
4+5+6+7+8+9,
一共有7个加数;
又因为42=14×3,故可将42:13+14+15,一共有3个加数;
又因为42=21×2,故可将42=9+10+11+12,一共有4个加数.
所以原问题有三个解:一共有7只盒子、4只盒子或3只盒子
4.机器人从自然数1开始由小到大按如下规则进行染色:
凡能表示为两个不同合数之
和的自然数都染成红色,不符合上述要求的自然数染成黄色(比如23
可表示成两个不同合数15和8之
和,23要染红色;1不能表示为两个不同合数之和,1染黄色).问:
要染成红色的数由小到大数下去
,第2000个数是多少?请说明理由.
【分析与解】
显然1要染黄色,2=1+1也要染黄色,
3=1+2,4=1+3=2+2,5
=1+4=2+3,6=1+5=2+4=3+3,7=1+6=2+5=3+4,8=1+7=2+6=3+5
=4+4,
9=1+8=2+7=3+6=4+5,10=1+9=2+8=3+7=4+6=5+5,
11=1+10=2+9=3+8=4+7=5+6.
可见,1,2,3,4,5,6,7,8,9,11均应染成黄色.
下面统一观察其他自然数,说明其他自然数均要染成红色.
1)当n为大于等于10的偶数时,n=2k=4+2(k-2).
由于n≥10,所以k≥
15,k-2≥3,2(k-2)与4均为合数,且不相等.于是,大于等于10的偶数
都可以表示两个
不同的合数之和,应染成红色.
2)当n为大于等于13的奇数时,n=2k+1=9+2(k-4).
由于n≥13,所
以k≥6,k-4≥2,2(k-2)≥4与9均是合数,且不相等.也就是说,大于等于13
的奇数均
能表示为两个不同的合数之和,应染红色.
所以,除了1,2,3,4,5,6,7
,8,9,11这10个数染黄色外,其余自然数均染红色,第k个
染为红色的数是第(k+10)个自
然数(k≥2).
所以第2000个染红色的数是2000+10=2010.
5.在整数中,有用2个以上的连续自然数的和来表达一个整数的方法.例如9:9=4+5,9=
2+3+4,9
有两个用2个以上连续自然数的和来表达它的方法.
(1)请写出只有3种这样的表示方法的最小自然数.
2
(2)请写出只有6种这样的表示方法的最小自然数.
【分析与解】 关于某整数,它的“奇数的约数的个数减1”,就是用连续的整数的和的形式来表达
种数.
根据(1)知道,有3种表达方法,于是奇约数的个数为3+1=4,对4分解质因数
4=2×2,最小的
15(1、3、5、15);
有连续的2、3、5个数相加;7+8;4+5+6;1+2+3+4+5;
根据(2)
知道,有6种表示方法,于是奇数约数的个数为6+1=7,最小为729(1、3、9、27、81、243、
729),有连续的2,3、6、9、10、27个数相加:
364+365;242+24
3+244;119+120+…+124;77+78+79+…+85;36+37+…+45;14+15
+…+40.
6.从整数1开始不改变顺序的相加,中途分为两组,使每
组的和相等.如从1到3的话,1+2=3;从
1到20的话:1+2+3+…+14=15+16+1
7+…+20.
请问:除上述两例外,能够列出这样的最短的整数算式是从1到几?
【分析与解】 我们用这种阶梯图来表示连续的数相加,假设情况见下图,
我们通过图得知,c是公共部分,而b+c为原等式的右边,a
+c为原等式的左边,所以有a=b,a
部分面积为
加到1);
有
A(A1)
(可以看成从1一直加到A),b部分面积为B×B(可以看作从1一直加
到B再又
2
A(A1)
=B×B.
2
可以表示为奇数×相邻的偶数÷2=B×B;
其中A是连续两个数中较小的一个,B的平方等于连续两个数的乘积除以2.
因为相邻的两个数互质,所以,偶数÷2后与原相邻奇数也互质;
所以,奇数必定为完全平方数;偶数÷2也为完全平方数,这样:
①奇数为1,则偶数为2,
除以2,为1,均为完全平方数.A=l,
B
=1×2÷2=1,于是为A+B=2,
A+2B=3;所以为l+2=3;
②奇数为9,则偶数为8,除以2,为4,均为完全平方
数.A=8,
B
=8×9÷2=36,于是为A+B=8+6=14,
A+2B=8+
2×6=20;所以为1+2+3+…+14=15+16+17+…+20;
还可以偶数为10,除以2,为5,不是完全平方数,不满足.
③奇数为25,则偶数为24,除以2,为12,不是完全平方数,不满足;
还可以偶数为26,除以2,为13,不是完全平方数,不满足.
④奇数为49,则偶数为48,除以2,为24,不是完全平方数,不满足;
2
2
3
B
=49×50÷2=1225, 还可以偶数为50,除
以2,为25,是完全平方数.A=49,于是为A+B=49+35=84,
A+2B=49+2×3
5=119.所以等式为l+2+3+…+84=85+86+87+…+119(=3570).
所以所求的式子为1+2+3+…+84=85+86+87+…+119(=3570).
7.把一个整数写成非零自然数的和的形式.如果所用的几个自然数相同,只是写的
顺序不同,也
只算做一种方法.另外,只使用一个自然数,也算做一种方法.
(1)比如,把6用三个以内的自然数的和来表示的方法有如下七种:
6,5+1,
4+2,3+3,4+l+1,3+2+1,2+2+2.请问:把50用三个以内的自然数的和来表示的方法<
br>有几种?
(2)比如,把7用3以下的自然数的和来表示的方法有如下八种:
3+3+1,3+2+2,3+2+1+1,2+2+2+l,3+1+1+1+1,2+2
+l+1+1,2+1+1+1+1+1,1+l+1+1+1+1+1.请
问:把50用3以下的自然
数的和来表示的方法有几种?
【分析与解】 (1)我们注意到设x+y+z=
50,求x、y、z有多少组可能的值,并且x、y、z代表的数字
调换顺序只算一种.
为了方便计算,不妨设x≤y≤z.
当x=0时,y+z=50,y可以取0~25,z对应取值,于是有26组解;
当x=1时,y+z=49,y可以取1~24,z对应取值,于是有24组解;
当x=2时,y+z=48,y可以取2~24,z对应取值,于是有23组解;
当x=3时,y+z=47,y可以取3~23,z对应取值,于是有21组解;
当x=4时,y+z=46, y可以取4~23,z对应取值,于是有20组解;
……
…… …… …… …… …… ……
当x=15时,y+z=35,y可以取15~17,z对应取值,于是有3组解;
当x=16时,y+z=34,y可以取16~17,z对应取值,于是有2组解.
所以,共有26+24+23+21+20+…+3+2组可能的值;
我们知道有17个数的和,我们注意到这些数的规律,每个数是上一个数-2,-1,-2,-1,…,
-2,-1;
所以,我们这样计算
26+(24+23)+(21+20)+…+(
3+2)=26+
4747
8项
2
5
=26+(47+5)×
8÷2=26+52×
4=234
所以有234种不同的表示方法.
(2)我们注意一下,把6也分成三个以内的数的和,如:
6=1+1+4.
我们注意到从左往右看可以得到下面的数:1+1+4=6,
而从上往下看得到右边的数3+1+1+1=6,每个数都是3或3以下.
并且不光是6满足,其他的也满足,当把它从左到右排列成三个数以内的和,则从上到下一定是
3
以内的数的和.
也就说是一一对应的,于是(1)的种数就是(2)所对应的种数.即234种.
8.洗衣服要打好肥皂,揉搓得很充分,再拧一下,当然不可能全拧干.假设使劲拧紧后,衣服上
4
还留有1千克带污物的水.现在有清水18千克,假设每次用来漂洗的水都
是整数千克,试问留下的污
物最少是洗涤前的几分之几?
【分析与解】
我们假设分成n次分别为x,y,z,……,
则每次漂洗的时候,总是加上上次剩下的l千克污水,则每次实际水量分别为:
x+1,y+l,z+1,…,
则最后剩下了
1111
x
1y1z11
,
,要使最后残留的最少,只要分母最大即可.
注意
到当18全部分成2的时候,2+1即是3,也就是满足我们【内容概述】第3条了,此时分了
1
1
18÷2=9次,于是为
.
319683
但是我们还应注意到,当分的次数越多,分母的和越大.如
:当分成10次时,经过的水量变成
82
9
1
1
1
18+10=28,则此时可以是8个3千克,2个2千克,此时为
.
3
2
26244
于是考虑最极端
的情况,我们把清水分成18次,此时经过的水量变成18+18=36,为18个2千克,
18
1
1
此时对应
.因为每次必须是整数
千克的水,所以不能再分.
2262144
于是,当分成18次,每次1千克,此时剩下的污物残留量最少,为洗涤前的
5
1
.
262144
第9讲 整数分拆
1.一般的有,把一个整数表示成两个数相加,当两个数相近
或相等的时候,乘积最大.也就是把
整数分拆成两个相等或者相差1的两个整数.
2.一般的有,把自然数m分成n个自然数的和,使其乘积最大,则先把m进行对n的带余除法,
表示成
m=np+r,则分成r个(p+1),(n-r)个P.
3.把自然数S (S>1)分
拆为若干个自然数的和(没有给定是几个),则分开的数当中最多有两个2,
其他的都是3,这样它们的
乘积最大.
4.把自然数分成若干个互不相等的整数,则先把它表示成2+3+4+5+…+
n形式,当和等于原数则可
以,若不然,比原数大多少除去等于它们差的那个自然数.
如果仅大于1,则除去2,再把最大的那个数加1.
5.若自然数N有k个大于1的奇约数,则N共有k种表示为两个或两个以上连续自然数之和的方
法.
即当有m个奇约数表示的乘积,则有奇约数2-1个奇约数.
6.共轭分拆.我们通过下面一个例子来说明共轭分拆:
m
如:10=4+2+2
+1+1,我们画出示意图,我们将其翻转(将图左上到右下的对角线翻转即得
到):,可以对应的写成
5+3+l+1,也是等于10,即是10的另一种分拆方式.
我们把这两种有关联的分拆方式称为互为共轭分拆.
1.写出13=1+3+4+5的共轭分拆.
【分析与解】 画出示意图
的共轭分拆.
,翻转得到,对应写为4+3+3+2+1=13,即为13=1+3+4+5
2.电视台要播出一部30集电视连续剧,若要每天安排播出的集数互不相等.则该电视连续剧最多
可
以播出几天?
【分析与解】 由于希望播出的天数尽可能地多,若要满
足每天播出的集数互不相等的条件下,每天
播出的集数应尽可能地少.
选择从1开始若干
连续整数的和与30最接近(小于30)的情况为1+2+3+4+5+6+7=28,现在就可以播出
7天,还剩下2集,由于已经有2集这种情况,就是把2集分配到7天当中又没有引起与其他的几天里
播
出的集数相同.于是只能选择从后加.即把30表示成:
30=1+2+3+4+5+6+9或30=1+2+3+4+5+7+8
1
即最多可以播出7天.
3.若干
只同样的盒子排成一列,小聪把42个同样的小球放在这些盒子里然后外出,小明从每支盒
子里取出一个
小球,然后把这些小球再放到小球数最少的盒子里去。再把盒子重排了一下.小聪回来,
仔细查看,没有
发现有人动过小球和盒子.问:一共有多少只盒子?
【分析与解】 设原来小球
数最少的盒子里装有a只小球,现在增加了b只,由于小聪没有发现有人动
过小球和盒子,这说明现在又
有了一只装有a个小球的盒子,而这只盒子里原来装有(a+1)个小球.
同样,现在另有一个盒子装有(a+1)个小球,这只盒子里原来装有(a+2)个小球.
类
推,原来还有一只盒子装有(a+3)个小球,(a+4)个小球等等,故原来那些盒子中装有的小球数是
一些连续整数.
现在变成:将42分拆成若干个连续整数的和,一共有多少种分法,每一种分法有多少个加数?
因为42=6×7,故可以看成7个6的和,又(7+5)+(8+4)+(9+3)是6个6,从而42=3+
4+5+6+7+8+9,
一共有7个加数;
又因为42=14×3,故可将42:13+14+15,一共有3个加数;
又因为42=21×2,故可将42=9+10+11+12,一共有4个加数.
所以原问题有三个解:一共有7只盒子、4只盒子或3只盒子
4.机器人从自然数1开始由小到大按如下规则进行染色:
凡能表示为两个不同合数之
和的自然数都染成红色,不符合上述要求的自然数染成黄色(比如23
可表示成两个不同合数15和8之
和,23要染红色;1不能表示为两个不同合数之和,1染黄色).问:
要染成红色的数由小到大数下去
,第2000个数是多少?请说明理由.
【分析与解】
显然1要染黄色,2=1+1也要染黄色,
3=1+2,4=1+3=2+2,5
=1+4=2+3,6=1+5=2+4=3+3,7=1+6=2+5=3+4,8=1+7=2+6=3+5
=4+4,
9=1+8=2+7=3+6=4+5,10=1+9=2+8=3+7=4+6=5+5,
11=1+10=2+9=3+8=4+7=5+6.
可见,1,2,3,4,5,6,7,8,9,11均应染成黄色.
下面统一观察其他自然数,说明其他自然数均要染成红色.
1)当n为大于等于10的偶数时,n=2k=4+2(k-2).
由于n≥10,所以k≥
15,k-2≥3,2(k-2)与4均为合数,且不相等.于是,大于等于10的偶数
都可以表示两个
不同的合数之和,应染成红色.
2)当n为大于等于13的奇数时,n=2k+1=9+2(k-4).
由于n≥13,所
以k≥6,k-4≥2,2(k-2)≥4与9均是合数,且不相等.也就是说,大于等于13
的奇数均
能表示为两个不同的合数之和,应染红色.
所以,除了1,2,3,4,5,6,7
,8,9,11这10个数染黄色外,其余自然数均染红色,第k个
染为红色的数是第(k+10)个自
然数(k≥2).
所以第2000个染红色的数是2000+10=2010.
5.在整数中,有用2个以上的连续自然数的和来表达一个整数的方法.例如9:9=4+5,9=
2+3+4,9
有两个用2个以上连续自然数的和来表达它的方法.
(1)请写出只有3种这样的表示方法的最小自然数.
2
(2)请写出只有6种这样的表示方法的最小自然数.
【分析与解】 关于某整数,它的“奇数的约数的个数减1”,就是用连续的整数的和的形式来表达
种数.
根据(1)知道,有3种表达方法,于是奇约数的个数为3+1=4,对4分解质因数
4=2×2,最小的
15(1、3、5、15);
有连续的2、3、5个数相加;7+8;4+5+6;1+2+3+4+5;
根据(2)
知道,有6种表示方法,于是奇数约数的个数为6+1=7,最小为729(1、3、9、27、81、243、
729),有连续的2,3、6、9、10、27个数相加:
364+365;242+24
3+244;119+120+…+124;77+78+79+…+85;36+37+…+45;14+15
+…+40.
6.从整数1开始不改变顺序的相加,中途分为两组,使每
组的和相等.如从1到3的话,1+2=3;从
1到20的话:1+2+3+…+14=15+16+1
7+…+20.
请问:除上述两例外,能够列出这样的最短的整数算式是从1到几?
【分析与解】 我们用这种阶梯图来表示连续的数相加,假设情况见下图,
我们通过图得知,c是公共部分,而b+c为原等式的右边,a
+c为原等式的左边,所以有a=b,a
部分面积为
加到1);
有
A(A1)
(可以看成从1一直加到A),b部分面积为B×B(可以看作从1一直加
到B再又
2
A(A1)
=B×B.
2
可以表示为奇数×相邻的偶数÷2=B×B;
其中A是连续两个数中较小的一个,B的平方等于连续两个数的乘积除以2.
因为相邻的两个数互质,所以,偶数÷2后与原相邻奇数也互质;
所以,奇数必定为完全平方数;偶数÷2也为完全平方数,这样:
①奇数为1,则偶数为2,
除以2,为1,均为完全平方数.A=l,
B
=1×2÷2=1,于是为A+B=2,
A+2B=3;所以为l+2=3;
②奇数为9,则偶数为8,除以2,为4,均为完全平方
数.A=8,
B
=8×9÷2=36,于是为A+B=8+6=14,
A+2B=8+
2×6=20;所以为1+2+3+…+14=15+16+17+…+20;
还可以偶数为10,除以2,为5,不是完全平方数,不满足.
③奇数为25,则偶数为24,除以2,为12,不是完全平方数,不满足;
还可以偶数为26,除以2,为13,不是完全平方数,不满足.
④奇数为49,则偶数为48,除以2,为24,不是完全平方数,不满足;
2
2
3
B
=49×50÷2=1225, 还可以偶数为50,除
以2,为25,是完全平方数.A=49,于是为A+B=49+35=84,
A+2B=49+2×3
5=119.所以等式为l+2+3+…+84=85+86+87+…+119(=3570).
所以所求的式子为1+2+3+…+84=85+86+87+…+119(=3570).
7.把一个整数写成非零自然数的和的形式.如果所用的几个自然数相同,只是写的
顺序不同,也
只算做一种方法.另外,只使用一个自然数,也算做一种方法.
(1)比如,把6用三个以内的自然数的和来表示的方法有如下七种:
6,5+1,
4+2,3+3,4+l+1,3+2+1,2+2+2.请问:把50用三个以内的自然数的和来表示的方法<
br>有几种?
(2)比如,把7用3以下的自然数的和来表示的方法有如下八种:
3+3+1,3+2+2,3+2+1+1,2+2+2+l,3+1+1+1+1,2+2
+l+1+1,2+1+1+1+1+1,1+l+1+1+1+1+1.请
问:把50用3以下的自然
数的和来表示的方法有几种?
【分析与解】 (1)我们注意到设x+y+z=
50,求x、y、z有多少组可能的值,并且x、y、z代表的数字
调换顺序只算一种.
为了方便计算,不妨设x≤y≤z.
当x=0时,y+z=50,y可以取0~25,z对应取值,于是有26组解;
当x=1时,y+z=49,y可以取1~24,z对应取值,于是有24组解;
当x=2时,y+z=48,y可以取2~24,z对应取值,于是有23组解;
当x=3时,y+z=47,y可以取3~23,z对应取值,于是有21组解;
当x=4时,y+z=46, y可以取4~23,z对应取值,于是有20组解;
……
…… …… …… …… …… ……
当x=15时,y+z=35,y可以取15~17,z对应取值,于是有3组解;
当x=16时,y+z=34,y可以取16~17,z对应取值,于是有2组解.
所以,共有26+24+23+21+20+…+3+2组可能的值;
我们知道有17个数的和,我们注意到这些数的规律,每个数是上一个数-2,-1,-2,-1,…,
-2,-1;
所以,我们这样计算
26+(24+23)+(21+20)+…+(
3+2)=26+
4747
8项
2
5
=26+(47+5)×
8÷2=26+52×
4=234
所以有234种不同的表示方法.
(2)我们注意一下,把6也分成三个以内的数的和,如:
6=1+1+4.
我们注意到从左往右看可以得到下面的数:1+1+4=6,
而从上往下看得到右边的数3+1+1+1=6,每个数都是3或3以下.
并且不光是6满足,其他的也满足,当把它从左到右排列成三个数以内的和,则从上到下一定是
3
以内的数的和.
也就说是一一对应的,于是(1)的种数就是(2)所对应的种数.即234种.
8.洗衣服要打好肥皂,揉搓得很充分,再拧一下,当然不可能全拧干.假设使劲拧紧后,衣服上
4
还留有1千克带污物的水.现在有清水18千克,假设每次用来漂洗的水都
是整数千克,试问留下的污
物最少是洗涤前的几分之几?
【分析与解】
我们假设分成n次分别为x,y,z,……,
则每次漂洗的时候,总是加上上次剩下的l千克污水,则每次实际水量分别为:
x+1,y+l,z+1,…,
则最后剩下了
1111
x
1y1z11
,
,要使最后残留的最少,只要分母最大即可.
注意
到当18全部分成2的时候,2+1即是3,也就是满足我们【内容概述】第3条了,此时分了
1
1
18÷2=9次,于是为
.
319683
但是我们还应注意到,当分的次数越多,分母的和越大.如
:当分成10次时,经过的水量变成
82
9
1
1
1
18+10=28,则此时可以是8个3千克,2个2千克,此时为
.
3
2
26244
于是考虑最极端
的情况,我们把清水分成18次,此时经过的水量变成18+18=36,为18个2千克,
18
1
1
此时对应
.因为每次必须是整数
千克的水,所以不能再分.
2262144
于是,当分成18次,每次1千克,此时剩下的污物残留量最少,为洗涤前的
5
1
.
262144