【精品奥数】五年级下册数学奥数讲义—第十四讲 质数与合数 通用版(含答案)
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质数与合数
一、质数与合数
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。要特别记住:0
和1不是质数,也不是合数。常用
的100以内的质数:2、3、5、7、11、13、17、19、2
3、29、31、37、41、43、47、53、59、
61、67、71、73、79、83、89
、97,共计25个;除了2其余的质数都是奇数;除了2和5,
其余的质数个位数字只能是1,3,7
或9.
考点:⑴ 值得注意的是很多题都会以质数2的特殊性为考点.
⑵
除了2和5,其余质数个位数字只能是1,3,7或9.这也是很多题解题思路,需要大家注
意.
二、判断一个数是否为质数的方法
根据定义如果能够找到一个小于p的质数q(均为整数),
使得q能够整除p,那么p就不是
质数,所以我们只要拿所有小于p的质数去除p就可以了;但是这样的
计算量很大,对于不太
大的p,我们可以先找一个大于且接近p的平方数 ,再列出所有不大于K的质数
,用这些质
数去除p,如没有能够除尽的那么p就为质数.例如:149很接近
,根据整除的性质149不能
被2、3、5、7、11整除,所以149是质数.
1.
判断质数、合数
例:下面是主试委员会为第六届“华杯赛”写的一首诗:美少年华朋会友,幼长相亲同
切磋;
杯赛联谊欢声响,念一笑慰来者多;九天九霄志凌云,九七共庆手相握;聚起华夏中兴力,同唱移山壮丽歌.请你将诗中56个字第1行左边第一字起逐行逐字编为1—56号,再将号码中
的质
数由小到大找出来,将它们对应的字依次排成一行,组成一句话,请写出这句话.
解:按要求编号排序,并画出质数号码:
美 少 年 华 朋 会 友,幼
长 相 亲 同 切 磋;
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
杯 赛 联 谊
欢 声 响,念 一 笑 慰 来 者 多;
15 16
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
九 天 九 霄 志 凌 云,九 七 共 庆 手 相
握;
29 30 31 32 33 34 35 36 37
38 39 40 41 42
聚 起 华 夏 中 兴
力,同 唱 移 山 壮 丽 歌.
1
43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55
56
将质数对应的汉字依次写出就是:少年朋友亲切联欢;一九九七相聚中山.
2.
质数的个位性质
例:哥德巴赫猜想是说:“每个大于2的偶数都可以袤示成两个质数之和”。问:16
8是哪两个
两位数的质数之和,并且其中的一个的个位数宇是1?
解:个位数字是1的两位质
数有:11,31,41,61,71,其中168-11=157,168-31=137,
168-
41=127 168-61=107,都不是两位数,
只有168-71=97是两位数.而且是质数.所以168=71+97是唯一的解
3.
偶质数2
例:7个连续质数从大到小排列是a、b、c、d、e、f、g已知它们的和是偶数,那么d是多少?
解:因为7个质数的和是偶数,所以这7个质数不可能都是奇数.我们知道是偶数的质数只有2,
因此这7个质数中必有一个是2.又因为2是最小的质数,并且这7个连续质数是从大到小排列
的,所
以
g2
.其他6个数从大到小依次是17、13、11、7、5、3.这样
d7<
br>.
4. 质数5
例:已知
n
,
n6
,
n84
,
n102
,
n218
都是质数,那么
n<
br> 。
解:由于
6
,
84
,
102
,
218
除以
5
的余数分别为
1
,
4,
2
,
3
所以
n
,
n6
,
n84
,
n102
,
n218
这
5
个数除
以
5
的余数互不相同,那么其中必然有除以
5
余
0
的,也就
是有
5
的倍数,而
这
5
个数都是质数,那么只能是
5
。由于
n6
,
n84
,
n102
,
n2
18
都比
5
大,所以
n
为
5
。
5.
数字拆分
例:从20以内的质数中选出6个数,写在一个正方体的六个面上,使两个相对面的和都相等
,
所选的6个数是__________________.
解:20以内的质数有:2,3
,5,7,11,13,17,19.显然2不能入选,否则会出现有的和为
奇数,有的和为偶数的情况
,那么还剩下3,5,7,11,13,17,19这7个数。从中选择6个,
相当于从中剔除1个。由
于这7个数的和为
3571113171975
,是3的倍数,而选出
的6个数之和也是3的倍数,所以被剔除的那个数也是3的倍数,只能是3。所以选出的6个
数是:5,
7,11,13,17,19.
6. 互质
例:把40,44,45,63,65,78,
99,105这八个数平分成两组,使每组四个数的乘积相等。
402
3
5,
4553
2
,
6373
2
,
99
3
2
11
,解:
442
2
11
,
6
5513
,
782313
,
105357
,
2
要使每组四个数的乘积相等,需要每组含有相同的质因数,看质因数2,第一组
含有40,第二
组含有44,78,再看
11,13
,第一组应有40,99,65,
再看5第二组应有44,78,45,105,
最后看7,第一组应有40,99,65,63.
练习题
1. 从
20
以内的质数中选出
6
个,然后把这
6
个数分别写在正方体木块的
6
个面上,并且使得
相对两个面的数的和都相等.将这样的三个木块掷在地上,向上的
三个面的三个数之和可能有
多少种不同的值?
2. 用1,
2,3,4,5,6,7,8,9这9个数字组成质数,如果每个数字都要用到并且只能用
一次,那么这
9个数字最多能组成多少个质数.
3. 4只同样的瓶子内分别装有
一定数量的油.每瓶和其他各瓶分别合称一次,记录千克数如
下:8,9,10,11,12,13.已
知4只空瓶的重量之和以及油的重量之和均为质数,求最重的
两瓶内有多少油?
4.
已知n个自然数之积是2007,这n个自然数之和也是2007,那么n的值最大是_______。
3
5.
已知三个合数A,B,C两两互质,且A×B×C=11011×28,那么A+B+C的最大值为
参考答案
1. 小于
20
的质数有
2
,
3
,
5,
7
,
11
,
13
,
17
,
19
,其中
5197171113
.每个木块掷在
地上后向上的数
可能是六个数中的任何一个,三个数的和最小是
55515
,最大是
经试验,三
个数的和可以是从
15
到
57
的所有奇数,所有可能的不同值共有
2
2
个。
19191957
,
2. 要使质数个数最多,我
们尽量组成一位的质数,有2、3、5、7均为一位质数,这样还剩
下1、4、6、8、9这5个不是质
数的数字未用.有1、4、8、9可以组成质数41、89,而6可
以与7组合成质数67.所以这9个
数字最多可以组成6个质数。
3. 由于每只瓶都称了三次,因此记录数据之和是
4
瓶油(连瓶)重量之和的
3
倍,即
4
瓶油(连瓶)
共重(
8910111213
)
321
(千克)而油重之和及瓶重之
和均为质数,所以它们必为一奇一
偶,由于
2
是唯一的偶质数,只有两种可能:⑴ 油
重之和为
19
千克,瓶重之和为
2
千克,每只
瓶重千克,最重的两瓶
内的油为
13212
(千克).⑵ 油重之和为
2
千克,瓶重之和为<
br>19
千
克,每只瓶重
19197
千克,最重的两瓶内的油为
1
32
(千克),这与油重之和
2
千克矛盾.因
442
1
2
1
2
此最重的两瓶内共有
12
千克油。
4.
为了构造和与积都等于2007的一组自然数,首先把2007拆成若干个整数之积,然后把和
4 <
/p>
不足的地方用1补足。容易看出来,2007拆分成的整数越多,它们的和就越小,需要添
加的1
也就越多。2007的质因数分解式是3
2
×223,3+3+223=229
,还需要补2007-229=1778个1。所
以共有1781个。
5. 分解质因式:
A×B×C=11011×28=11×1001×28=
2
27
2
11
2
13
,由于
A
,
B
,
C
两两互质,并
且
A+B+C
要最大,则让数
尽量的大,则最大为:
4
、
49
、
1573
,则
A
+B+C
的最大值为
1626
。
5