小学奥数教程之-分解质因数
丹麦哥本哈根大学宿舍-儿童保健知识
5-3-4.分解质因数
教学目标
1.
2.
能够利用短除法分解
整数唯一分解定理:让学生自己初步领悟“任
何一个数字都可以表示为
△
☆
△
☆
...△
☆
的结构,而且
表达形式唯一”
知识点拨
一、质因数与分解质因数
(1).质因数: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.
(2).互质数:公约数只有1的两个自然数,叫做互质数.
(3).分解质因数: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.
例如:<
br>30235
.其中2、3、5叫做30的质因数.又如
1222322
3
,2、3都叫做12的质因数,
其中后一个式子叫做分解质因数的标准式,
在求一个数约数的个数和约数的和的时候都要用到这个标准式.分
解质因数往往是解数论题目的突破口,
因为这样可以帮助我们分析数字的特征.
(4).分解质因数的方法:短除法
212
例如:
26
,(┖是短除法的符号)
所以
12223
;
3
二、唯一分解定理
a
3a
k
a
1
a
2
任何一个大于1的自然数n都可以写成质
数的连乘积,即:
np
1
其中为质数,
p
2
p
3
p
k
a
1
a
2
a
k
为自然数,并且这种表示是唯一的.该式称为n的质因子分解式.
例如:三个连续自然数的乘积是210,求这三个数.
分析:∵210=2×3×5×7,∴可知这三个数是5、6和7.
三、部分特殊数的分解
111337
;
100171113;
1111141271
;
1000173137
;
1
99535719
;
1998233337
;
2007
33223
;
2008222251
;
10101371
337
.
例题精讲
模块一、分数的拆分
11
1
++=1”中,不同的汉字表示不同的自然数,则“希+望+杯”=
。
希
望
杯
【考点】分数的拆分
【难度】
1
星
【题型】填空
【例 1】
算式“
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【关键词】希望杯,五年级,初赛,第
19
题,
6
分
【解析】 三个分数中一定有大于三分之一的,那个数是二分之一,剩下的两个数必有一个大于四分之一
,即
是三分之一,那么剩下的只能是六分之一.希+望+杯=2+3+6=11
【答案】
11
1661
【例 2】
3
个质数的倒数之和是,则这
3
个质数之和为多少.
1986
【考点】分数的拆分 【难度】3星 【题型】解答
111
【解析】 设这
3
个质数从小到大为
a
、
b
、
c
,它们的倒数分别为、、,计算它们的和时需通分,且通
abc
分后的分母为
abc
,求和得到的分数为
b
、
c
或它们
之间的积.现在和为
F
,如果这个分数能够约分,那么得到的分数的分母为
a
、
abc
1661
,分母
198623331
,所以一定是<
br>a2
,
b3
,
c331
,
1986
检
验满足.所以这
3
个质数的和为
23331336
.
【答案】
23331336
【例 3】
一个分数,分母是
901
,分子是一个质数.现在有下面两种方法:⑴
分子和分母各加一个相同的
一位数;⑵ 分子和分母各减一个相同的一位数.用其中一种方法组成一个新
分数,新分数约分后
7
是.那么原来分数的分子是多少.
13
【考点】分数的拆分 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 因为新
分数约分后分母是
13
,而原分母为
901
,由于
901136
94
,所以分母是加上
9
或者减
去
4
.若是前者则原来
分数分子为
7709481
,但
4811337
,不是质数;若是
后者则原来分
数分子是
6974487
,而
487
是质数.所
以原来分数分子为
487
.
【答案】
487
1
【例 4】 将1到9这9个数字在算式的
每一个括号内各填入一个数字,使得算式成立,并
且要求所填每一个括号内数
字均为质数?
【考点】分数的拆分 【难度】4星 【题型】填空
【解析】 本
题中括号内所填的数字要求为个位质数,那么只能是2,3,5,7.将原始代入字母分析有
bdcb
ad1
,即有
cbad1
,那么很容易发现只有3×5-2×7=1。符合原式的
填法为
acacac
321
。
7535
【答案】
321
7535
111
的a、b的值(a、b都是四位数).
ab1001
【考点】分数的拆分 【难度】4星 【题型】解答
【解析】 取1001的两个不同约数x、
y(xy)
,得到:
1xy
xy11
,因为x、y都是1001的约
10011001(xy)10
01(xy)1001(xy)
1001
(xy)
1001
(xy)
xy
1001(x+y)
1001
1001
1001(x+y)数,所以、都是整数.所以只需令
a
,
b
就可以了.而a、b
yy
x
x
都要大于1001,要保证a、b都是四位数,所以a、b的比值都要小于
10,即x、y的比值小于10.而
(1,7)(7,11)(7,13)(11,13)(11,91
)
1001的两个互质且比值小于10的约数有以下几组:、、、、、
【例 5】
求满足条件
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(13,77)
.所以我们依次取x、y
为上面所列的数对中的数,代入a、b的表达式,得到本题的答案:
a8008,2574,2860,2184,9282,6930
b1144,1638,1540,1848,1122,1170
a
8008,2574,2860,2184,9282,6930
【答案】
b1144,1638,1540,1848,1122,1170
1
11
,其中a、b都是四位数,且a2004ab
【考点】分数的拆分 【难度】4星 【题型】填空
【解析】
2004的约数有:1,2004,2,1002,3,668,4,501,满足题意的分拆有:
11211
20042004(12)2004(12)60
123006
11311
20042004(13)2004(
13)80162672
12311
20042004(23
)2004(23)50103340
13411
200420
04(34)2004(34)46763507
11211
【答案】
20042004(12)2004(12)60123006
11311
20042004(13)2004(13)80162672
12311<
br>
20042004(23)2004(23)50103340
13411
20042004(34)2004(34)46763507
【巩固】 若
【例 6】 在下面的括号里填上不同的自然数,使等式成立.
(1)
;
102020
(2)
111
10
【考点】分数的拆分 【难度】4星 【题型】填空
【解析】 单位分数的拆分,主要方法是从分母
N
的约数中任意找出两个数
m
和
n
,有:
1mnmn11
,
NN(mn)N(mn)N(mn)AB
从分母
n
的约数中任意找出两
个
m
和
n
(
mn
),有:
1mnmn11
NN(mn)N(mn)N(mn)AB
⑴
本题
10
的约数有:
1
,10,2,5.
1121211
例如:选1和2,有:
;
1010(12)10(12)10(12)3015
从上面变化的过程可以看
出,如果取出的两组不同的
m
和
n
,它们的数值虽然不同,但是如果
m
和
n
的比值相同,那么最后得到的
A
和
B
也是
相同的.本题中,从10的约数中任取两个数, 共有
2
C
4
410种,但是其中比值不同的只有5组:(1,1);(1,2);(1,5);(1,10);(2,5),所
以本题
共可拆分成5组.具体的解如下:
.
5-3-4.分解质因数.题库
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⑵ 10的约数有1、2、5、10,我们可选2和5:
1525211
1010(52)10(52)10(52)615
另外的解让学生去尝试练习.
【答案】(1)
(2)
111
10615
111
,
A
,B
均为正整数,则
B
最大是多少?
2009AB
【考点】分数的拆分 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】101中学,分班考试
111
【解析】
从前面的例题我们知道,要将按照如下规则写成
的形式:
NAB
1mn
mn11
,其中
m
和
n
都是
N
的约数。
NN(mn)N(mn)N(mn)AB
如果要让
B
尽可
能地大,实际上就是让上面的式子中的
n
尽可能地小而
m
尽可能地大,因此应
当
m
取最大的约数,而
n
应取最小的约数,因此
m2
009
,
n1
,所以
B20092008
.
【答案】
B20092008
【巩固】
45
【例 7】
如果
【考点】分数的拆分 【难度】4星 【题型】填空
【解析】
45
72
120
18
30
405
135
81
9
1
5
45
【答案】
<
br>45
72
120
18
30
405
135
81
9
15
45
【例 8】
在下面的括号里填上不同的自然数,使等式成立.
1111111
10
【考点】分数的拆分 【难度】4星
【题型】填空
【解析】 先选10的三个约数,比如5、2和1,表示成连减式
521<
br>和连加式
521
.
1111111
则:
10
4
10
20
80
40
16
1111111
.
1<
br>另外,对于这类题还有个方法,就是先将单位分数拆分,拆成两个单位分数的和或差,再将其中的
一个单位分数拆成两个单位分数的和或差,这样就将原来的单位分数拆成了3个单位分数的和或差
111
1
111
了.比如,要得到
,根据前面的拆分随意选取一组,
比如
,再选择
10
101260
如果选1
0、5、2,那么有:
其中的一个分数进行拆分,比如
【答案】
1111111
,所以
.
60156
1111
101360156<
br>111
其中a,b是非零自然数,求a+b的最大值。
15ab
【考点】分数的拆分 【难度】5星 【题型】填空
【例 9】
已知等式
5-3-4.分解质因数.题库 教师版
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【关键词】华杯赛,决赛,第13题
1mnmn
【解析】 易知,
,令(m,n)为互质的一对
数,现在要让分母为1,只
1515(mn)15(mn)15(mn)
需m,n是15
的一对互质的约数即可。
111
当(m,n)=(1,1)时,
,此时,a+b=60;
153030
111
当(m,n)=(1,3)时,
,
此时,a+b=80;
156020
111
,此时,a+b=108;
当(m,n)=(1,5)时,
159018
111
,此时,a
+b=256; 当(m,n)=(1,15)时,
1524016
111
当(m,n)=(3,5)时
,
,此时,a+b=64;所以,a+b的最大值为256。
154024
【答案】
256
模块四、分解质因数的综合应用
【例 10】
A
,
B
都是整数,
A
大于
B
,且
AB2009
,那么
AB
的最大值为
,最小值
为 。
【考点】 【难度】 【题型】填空
【关键词】走美杯,3年级,初赛
20092009128774941
【解析】
最大值为
200912008
最小值为
49418
【答案】最大为
2008
,最小为
8
【例
11】 写出所有数字和为11,数字乘积为20的四位偶数:________.
【考点】
【难度】 【题型】填空
【关键词】走美杯,3年级,初赛
【解析】 本题属于数字拆
分,目的就是讲11拆成四个数字和,20拆成4个数字的乘积,需要确定的是个位
数字为偶数。根据拆
分的特点应该从20开始拆分。先将20分解质因数为:
20225
,所以各个
数位数字乘积为20的数字有:2、2、5、1;4、5、1、1;数字和分别为10和11,符合条件的是4、
5、1、1这四个数字组成的四位偶数,所以答案为1154、1514、5114这3个答案。
【答案】1154、1514、5114
【例 12】 在做一道两位数乘以两位
数的乘法题时,小马虎把一乘数中的数字5看成8,由此得乘积为1872.那
么原来的乘积是多少?
【考点】分解质因数的综合应用 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 1872
=2×2×2×2×3×3×13=口口×口口,其中某个口为8,一一验证只有:1872=48×39,18
72=78×24满
足.当为1872=48×39时,小马虎错把5看成8,也就是错把45看成48
,所以正确的乘积应该是
45×39=1755.当为1872=78×24时,小马虎错把5看成8,
也就是错把75看成78,所以正确的乘积
应该是75×24=1800.所以原来的积为1755或1
800.
【答案】1755或1800
【例 13】 两个学生抄写同一个乘法
算式,两个乘数都是两位数,他们各抄错了一个数字,于是得到两个不
同的算式,但巧合的是,他们计算
的结果都是936.如果正确的乘积不能被6整除,那么它等于多
少?
【考点】分解质因数的综合应用 【难度】4星 【题型】解答
【解析】 注意93
6中有质因数13,故易见将其分解成两个两位数相乘的形式有
1372
,
263
6
,
3924
,
5218
,
7812
这5种
可能,由于两人各抄错了一个数字,因此两人的算式中应有两个位置上的数
5-3-4.分解质因数.题
库 教师版
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1852
),
1278),
2439
)字相同.经枚举可知,他们所抄错的算式可能是(
1372<
br>,(
1372
,(
2636
,
或(
5218<
br>,
1278
).对于第一种情况,两人抄错的是第一个乘数的个位数字和第二个乘数的
十位数
字,正确的算式应是
1352
或
1872
,后者乘积是6
的倍数,与题意不符,故原算式应为前者,正
确的乘法算式是
1352676
.对
后三种情况作类似分析,可得出
236
种可能的原乘法算式,但它
们的结果都是6
的倍数,不合题意.因此676即为所求.
【答案】676
【例 14】 在射
箭运动中,每射一箭得到的环数或者是“0”(脱靶),或者是不超过10的自然数.甲、乙两名运
动员
各射了5箭,每人5箭得到的环数的积都是1764,但是甲的总环数比乙少4环.求甲、乙的
总环数各
是多少?
【考点】分解质因数的综合应用 【难度】4星 【题型】解答
【解析】 应对应为5个小于10的自然数乘积.通常我们会考虑将1764的6个质因数组合为5个因
数,从而
这5个因数一定都是大于1的,于是得到了如下几种分解情况1764=4×3×3×7×7
=2×6×3×7×7=2×2×9×7×7但是发现其中任何两组的和的差均不是4.原因是我们忽略
了在题目叙述实
际环境中还会有1环存在,从而要考虑含有因数1的另外2种情况1784=1×6×6
×7×7=1×4×9×7×7.所
以总的情况对应的和依次为4+3+3+7+7=24,2+6+3
+7+7=25,2+2+9+7+7=27,1+6+6+7+7=27,
l+4+9+7+7=28
.对应的和中只有24,28相差4,所以甲的5箭环数为4、3、3、7、7,乙的5箭环
数为1、4
、9、7、7.所以甲的总环数为24,乙的总环数为28。
【答案】甲的总环数为24,乙的总环数为28
【例 15】 某校师生为贫困地
区捐款1995元.这个学校共有35名教师,14个教学班.各班学生人数相同且
多于30人不超过4
5人.如果平均每人捐款的钱数是整数,那么平均每人捐款多少元?
【考点】分解质因数的综合应用
【难度】3星 【题型】解答
【解析】 这个学校最少有35+14×30=455名师生,最多
有35+14×45=665名师生,并且师生总人数能整除
1995.1995=3×5×133,在
455~665之间的约数只有5×133=665,所以师生总数为665人,则平均每
人捐款199
5÷665=3元.
【答案】3
【例 16】 张老师带领同学们去种树,学生
的人数恰好等分成三组.已知老师和学生共种树312棵,老师与学
生每人种的树一样多,并且不超过1
0棵.问:一共有多少学生?每人种了几棵树?
【考点】分解质因数的综合应用 【难度】3星
【题型】解答
【解析】 因为总棵数是每人种的棵数和人数乘积,而每个人种的棵数又不超过10所以
通过枚举法来解(注意
人数是减去1后是3的倍数):
1312
,
312
1311
不是3的倍数;
2156
,
1561155
不是3
的
倍数;
3104
,
1041103
不是3的倍数;
478
,
78177
不是3的倍数;
652
,
52
151
是
3的倍数;
839
,
39138
不是3
的倍数;共有51个学生,每个人种了6棵树.
【答案】共有51个学生,每个人种了6棵树
【巩固】 某班同学在班主任老师带领下去种树,学生恰好平均分成三组,如果老师与学生每
人种树一样多,
共种了1073棵,那么平均每人种了棵树?
【考点】分解质因数的综合应用
【难度】3星 【题型】解答
【解析】 因为总棵数是每人种的棵数和人数的乘积,所以首先想到
的是把1073数相乘,一个数为人数一个数
为每人种的棵数,
10732937
,注意到人数是减去1是3倍数,所以人数是37均每人种了29棵。
【答案】29
【例 17】 幼儿园里给小朋友分苹果,420个苹果正好均分。但今天刚好又新人园一位小朋友,这
样每个小朋
友就要少分2个苹果。原来有 个小朋友。
【考点】分解质因数的综合应用
【难度】3星 【题型】填空
【关键词】走美杯,6年级,决赛,第8题,10分
42
02
2
35722103140584670760
【解析】
5-3-4.分解质因数.题库 教师版
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10421235
14301528
2021
上式中只有14×30=(14+1)(30-2)=15×28符合题意,所以原有14个小朋友。
【答案】
14
【例 18】 2006个弹珠,平均分给若干个
人,正好分完.若有1人退出,不参加分球,并且弹珠增加10个,
则每人可以多分8个.原来有
人.
【考点】分解质因数的综合应用 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】走美杯,5年级,决赛,第4题,8分
【解析】
对2006进行分解质因式,得到2006=2×17×59;对2016进行分解质因式得到, 2016=
2
5
79
,
发现只有16到17相差1人。经验证符合条件,所
以原来有17人。
【答案】
17
人
【例 19】 已知,a
、
b
、
c
、
d
、
e
这5
个质数互不相同,并且符合下面的算式:
(ab)(cd)e2890
,
那
么,这
5
个数当中最大的数至多是 。
【考点】分解质因数的综合应用 【难度】5星 【题型】填空
【关键词】学而思杯,5年级,第4题
【解析】
(ab)(cd)e289
02517
2
,所以
ab
、
cd
、
e<
br>中只有一个偶数。如果
a
、
b
、
c
、
d中没
有
2
,那么
ab
、
cd
均为偶数,矛
盾,所以
a
、
b
、
c
、
d
中有一个为2
,不妨设
a2
,那么
e
只
能为
5
或
17
。如果
e5
,那么
(2b)(cd)217
2
,而
217
2
1(217
2
)2289
1734
,由
于
2b
、
cd
均大于
2
,只有分解成
1734
才有可能,但此时
2b17
,得
b
15
为合数,与题意
不符;如果
e17
,那么
(2b)(cd
)2517
,可能为
1017
和
534
。若为前者,b
将为合数,
所以只能是后者,得
2b5
,
cd34<
br>,那么
b3
,
c
、
d
至少为
5
,
所以最大为
34529
。
【答案】
29
5-3-4.分解质因数.题库 教师版
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