小学奥数 完全平方数及应用(二) 精选练习例题 含答案解析(附知识点拨及考点)
征求党内外群众意见-董平
5-4-5.完全平方数及应用(二)
教学目标
1. 学习完全平方数的性质;
3. 掌握完全平方数的综合运用。
2. 整理完全平方数的一些推论及推论过程
知识点拨
一、完全平方数常用性质
1.主要性质
1.完全平方数的尾数只能是0,1,4,5,6,9。不可能是2,3,7,8。
2.在两个连续正整数的平方数之间不存在完全平方数。
3.完全平方数的约数个数是奇数,约数的个数为奇数的自然数是完全平方数。
4.若质数p整除完全平方数
a
2
,则p能被
a
整除。
2.性质
性质1:完全平方数的末位数字只可能是0,1,4,5,6,9.
性质2:完全平方数被3,4,5,8,16除的余数一定是完全平方数.
性质3:自然数N
为完全平方数
自然数N约数的个数为奇数.因为完全平方数的质因数分解中每个质因
数出现的次数都是偶数次,所以,如果p是质数,n是自然数,N是完全平方数,且
p
2n1
|N
,则
p
2n
|N
.
性质4:完全平方数的个位是6
它的十位是奇数.
性质5:如果一个完全
平方数的个位是0,则它后面连续的0的个数一定是偶数.如果一个完全平方数的个
位是5,则其十位一
定是2,且其百位一定是0,2,6中的一个.
性质6:如果一个自然数介于两个连续的完全平方数之间,则它不是完全平方数.
3.一些重要的推论
1.任何偶数的平方一定能被4整除;任何奇数的平方被4(或8)除余
1.即被4除余2或3的数一定
不是完全平方数。
2.一个完全平方数被3除的余数是0或1.即被3除余2的数一定不是完全平方数。
3.自
然数的平方末两位只有:00,01,21,41,61,81,04,24,44,64,84,25,09,
29,49,69,
89,16,36,56,76,96。
4.完全平方数个位数字是奇数(1,5,9)时,其十位上的数字必为偶数。
5.完全平方数个位数字是偶数(0,4)时,其十位上的数字必为偶数。
6.完全平方数的个位数字为6时,其十位数字必为奇数。
7.凡个位数字是5但末两位数字
不是25的自然数不是完全平方数;末尾只有奇数个“0”的自然数不是
完全平方数;个
位数字为1,4,9而十位数字为奇数的自然数不是完全平方数。
3.重点公式回顾:
平方差
公式:
a
2
b
2
(ab)(ab)
例题精讲
模块一、平方差公式运用
【例 1】
将两个自然数的差乘上它们的积,能否得到数45045?
【考点】平方差公式运用 【难度】2星
【题型】解答
【解析】 设这两个数分别是a和b,那么有ab(a-b)=45045,分析奇偶性
可知这是不可能的。因此不可能得到
45045。
【答案】不能得到这样的数
【例 2】 一个数减去100是一个平方数,减去63也是一个平方数,问这个数是多少?
【考点】平方差公式运用 【难度】2星 【题型】解答
【解析】 设这个数减去63
为
A
2
,减去
100
为
B
2,则
A
2
B
2
AB
AB
1006337371
,
可知
AB3
7
,且
AB1
,所以
A19
,
B18
,这
样这个数为
18
2
100424
.
【答案】424
【巩固】 能否找到这么一个数,它加上24,和减去30所得的两个数都是完全平方数?
【考点】平方差公式运用 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 假设能找到,设这
两个完全平方数分别为
A
2
、
B
2
,那么这两个完全平方数
的差为
54
AB
AB
,由于
AB
和
AB
的奇偶性质相同,所
以
AB
AB
不是4的倍数,
就是奇数
,不可能是像54这样是偶数但不是4的倍数.所以
54
不可能等于两个平方数的差,那么题中所说的数是找不到的.
【答案】不存在这样的数
【巩固】
能否找到这么一个数,它加上24,和减去30所得的两个数都是完全平方数?
【考点】平方差公式运用 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 假设能找到,设这
两个完全平方数分别为
A
2
、
B
2
,那么这两个完全平方数
的差为
54
AB
AB
,由于
AB
和
AB
的奇偶性质相同,所以
AB
AB
不是
4
的倍数,<
br>就是奇数,所以
54
不可能等于两个平方数的差,所以这样的数找不到.
【答案】不存在这样的数
【巩固】
一个正整数加上132和231后都等于完全平方数,求这个正整数是多少?
【考点】平方差公式运用
【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设该正整数为a,根据题意得
a132m<
br>2
,
a231n
2
两式相减得
nm
nm
99
,注意到
nm
和
nm的奇偶性相同,都是奇数.因为
99991333119
,所以
n
m99
,
nm1
或
解得
n50
,
m49
或
n18
,
m15
或
n10
,
m
1
,
nm33
,
nm3
或
nm11
,
nm9
.
但是
n10
,
m1
不符合是正整
数的条件.因此
a49
2
1322269
,或者
15
2
13297
.所以这
个正整数是2269或97.
【答案】2269或97
【例 3】
两个完全平方数的差为77,则这两个完全平方数的和最大是多少?最小是多少?
【考点】平方差公式运用 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设
这两个完全平方数分别是
A
2
和
B
2
,且
A
2
B
2
77
,则两个完全平方数的和可以表示为
772B<
br>2
,
所以
B
越大,平方和越大,
B
越小,平方和越小
,而
AB
AB
77
,
77
711177
,当
此时两个完全平方数的和最大,为
2965
;当<
br>AB11
,
AB77
,
AB1
时,
B<
br>取得最大值
38
,
AB7
时,
B
取得最小值2,
此时两个完全平方数的和最小,为85.
【答案】最小85,最大2965
【例
4】 三个自然数,它们都是完全平方数,最大的数减去第二大的数的差为80,第二大的数减去最小的
数的差为60,求这三个数.
【考点】平方差公式运用 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设这三个数从大到小分别为
A
2
、
B
2
、
C
2
,那么有
AB
AB
<
br>80
,
AC
AC
140<
br>,因
为
1402257
,
AC
、
AC<
br>同奇同偶,所以有
AC14
,
AC10
或
AC7
0
,
AC2
,
分别解得
A12
,
C2和
A36
,
C34
,对于后者没有满足条件的B,所以A只能等于1
2,
C2
,
继而求得
B8
,所以这三个数分别为
12<
br>2
=144
、
8
2
=64
、
2
2<
br>=4
.
【答案】三个数分别为
144
、
64
、
4
【例 5】 有两个两位数,它们的差是14,将它们分别平方,得到的两个平方数的末两位
数(个位数和十位数)
相同,那么这两个两位数是 .(请写出所有可能的答案)
【考点】平方差公式运用 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】2008年,清华附中
【解析】
设这两个两位数中较小的那个为
n
,则另外一个为
n14
,由题知,
(n14)
2
n
2
100k
(
k
为正整数),即
7
n7
25k
,由于
<
br>7,25
1
,所以
25
n7
,由于
n
与
所以
17n792
,故
n7
可能为25、50或者75,
n
可能为18、43或者68.经
n14
均
为两位数,
检验,
n18
、43、68均符合题意,所以这两个两位数为18、32
,或者43、57,或者68、82.
【答案】这两个两位数为18、32,或者43、57,或者68、82
【例
6】 A是一个两位数,它的6倍是一个三位数B,如果把B放在A的左边或者右边得到两个不同的五
位
数,并且这两个五位数的差是一个完全平方数(整数的平方),那么A的所有可能取值之和
为
.
【考点】平方差公式运用 【难度】4星 【题型】填空
【解析】 如果把B放
在A的左边,得到的五位数为
100BA601A
;如果把
B
放在
A
的右边,得到的五位数
为
1000AB1006A
;这两个数的差为
1006A601A405A
,是一个完全平方数,而
4059
25
,
所以
A
是5与一个完全平方数的乘积.A又是一个两位数,所以可
以为
52
2
、
53
2
、
54
2,A的
所有可能取值之和为
52
2
53
2
5
4
2
145
.
【答案】145
【例 7】 一个自
然数与自身相乘的结果称为完全平方数.已知一个完全平方数是四位数,且各位数字均小
于7.如果把组
成它的数字都加上3,便得到另外一个完全平方数,求原来的四位数.
【考点】平方差公式运用
【难度】2星 【题型】解答
【解析】
设这个四位数为
abcdm
2
①,
由于其各位数字都小于7,所以每位数字都加3,没有发生进位,故
(a3)(b3)(c3)(d3)n
2
②
由②
①得:
3333n
2
m
3
(nm)(nm)
③
将
3333
分解质因数,有
3333311101
,其有
11
11
<
br>11
8
个约数,但是有
nmnm
,
所以
只有4种可能,即
333313333311111130333101
.
由于
m
2
abcd1000
,故
m3
0
,所以
nm
nm
2m60
;
又
n
2
(a3)(b3)(c3)(d
3)10000
,所以
n100
,故
nm
nm
2n200
;
一一检验,只有33101
满足
1013360
且
10133200
,所以
nm101
,
nm33
,得
m34
,原来的四位数为
34
2
1156
.
【答案】1156
模块二、完全平方数与其他知识点的综合运用
【例 8】 如果△+△
=
a
,△-△=b,△×△=c,△÷△=d,a+b+c+d=100,那么,△=____
_______.
【考点】完全平方数与其他知识点的综合运用 【难度】3星
【题型】填空
【关键词】迎春杯,三年级,初赛,第5题
【解析】 根据题意,
a
2△
,
b0
,
c△
2
,
d1
,<
br>abcd△
2
2△1
(
△1
)
2<
br>100
,则
△110
,
△9
.
【答案】
△9
【例 9】 已知
ABCA
是
一个四位数,若两位数
AB
是一个质数,
BC
是一个完全平方数,
C
A
是一个质数与一
个不为1的完全平方数之积,则满足条件的所有四位数是________.
【考点】完全平方数与其他知识点的综合运用 【难度】3星 【题型】填空
【解析】
本题综合利用数论知识,因为
AB
是一个质数,所以B不能为偶数,且同时
BC
是一个完全平方数,
则符合条件的数仅有16和36,所以可以确定B为1或3,
C6.由于
CA
是一个质数与一个不为1
的完全平方数之积,在61~69中只有63
和68符合条件,那么A为3或8.那么
AB
可能为31,33,
81,83,其中是
质数的有31和83,所以满足条件的四位数有3163和8368.
【答案】3163和8368
【例 10】 称能表示成
123k
的形式的自然数为三角数.有
一个四位数
N
,它既是三角数,又是完全
平方数.则
N
.
【考点】完全平方数与其他知识点的综合运用 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】2007年,走美
【解析】 依题有
123
数,有奇数<
br>
ka
2
,即
k(k1)2a
2
.因为<
br>k
与
k1
是两个连续自然数,其中必有一个奇
相邻偶数相邻偶数”也互质,于是奇数
m
2
,
a
2
.又由相邻自然数
互质知,“奇数”与“
22
相邻偶数
n
2
(
amn
),而
a
2
为四位数,有
32a99
,即
32
mn99
,又
m
2
与
2n
2
相邻,
2
有
7m12
.
当
m7
时,
m
2
49
,相邻偶数为50时,
n5
满足条件,这时
a
2<
br>(75)
2
1225
,即
N1225
;
当
m9
时,
m
2
81
,相邻偶数为80和82都不满足条
件;
当
m11
时,
m
2
121
,相邻偶数为
120和122都不满足条件.
所以,
N1225
.
【答案】1225
【例 11】
自然数的平方按大小排成1,4,9,16,25,36,49,…,问:第612个位置的数字是几?
【考点】完全平方数与其他知识点的综合运用 【难度】4星 【题型】解答
【解析】
1到3的平方是一位数,占去3个位置;
4到9的平方是二位数,占去12个位置;
10到31的平方是三位数,占去66个位置;
32到99的平方是四位数,占去272个位置;
将1到99的平方排成一行
,就占去353个位置,从612减去353,还有259个位置.
从100到300的平方都是五位数,因此,第612个位置一定是其中某个数的平方中的一个数字.
因为
2595154
,即从100起到150,共51个数,它们的平方都是五
位数,要占去255个位置,
而
15115122701
,它的第4个数字是0,
所以第612个位置的数字是0.
【答案】0
【巩固】 不是零的自然数的平方
按照从小到大的顺序接连排列,是:149162536……,则从左向右的第l6个
数字是_____
____
【考点】完全平方数与其他知识点的综合运用
【难度】
3
星
【题型】填空
【关键词】希望杯,
4
年级,初赛,
11
题
【解析】 通过列举可得1。
【答案】
1
【例
12】 由
261
2
5
2
1
2
3
2
4
2
,可以断定
26
最多能表示为
3
个互不相
等的非零自然数的平方和,请你
判定
200
最多能表示为__________个互不
相等的非零自然数的平方之和.
【考点】完全平方数与其他知识点的综合运用 【难度】4星
【题型】填空
【解析】
1
2
2
2
L8
2
204>200
,所以
200
不能表示成
8
个互不相等的
非零自然数的平方之和,而
2042
2
200
,所以
200可以表示成
7
个互不相等的非零自然数的平方之和,所以
200
最多能表
示
为
7
个互不相等的非零自然数的平方之和.
【答案】7
【例 13】 有4个不同的数字共可组成18个不同的4位数.将这18个不同的4位数由小到大排成
一排,其中
第一个是一个完全平方数,倒数第二个也是完全平方数.那么这18个数的平均数是:
.
【考点】完全平方数与其他知识点的综合运用 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,五年级,初赛,第12题
【解析】 一般而言,4个不同的数字共可组成
P
4
3
24
(个)不同的4位数.如果只能组成18个不同的4位
数,
说明其中必有0,即按
332118
算出来的.在这四个不同的数中,则
设最小的数
小0中大A
2
,
倒数第二个则是
大中0小B
2
,两数正好是一对反序数.
根据完全平方数特点,“小”、“大”两数必是1,4,6,9之中的两个.且中数在小大之间.
可以为以下3类:
当“大”
4
,在1024、1034中,1034不是
完全平方数,
10243232
,但4201不成立.
当“大”
6<
br>,1026、1036、1046、1056、4056.都不是完全平方数.
当“大”=9,
在
10中9
的数中,取
33
2
1089
,而980199
2
在
40中9
的数中,取632,672不成立.
在
50中9
的数中,取672,732不成立.
在
60中9
的数中,取732,772不成立.
所以,符合条件的数只能是由1089开始的四位数,
求这18个数的和,有两种方法,一种是枚举法,
另一种是概率法,可以作为方法来记: <
br>即,对于没有0的四位数
a
,
b
,
c
,
d<
br>排列互不相同的四位数时,共有24个数,每个数字在每位上
出现的概率机会是一样的,所以,每
个数字在每位上都出现
2446
(次).
则总和为:
abcd
61111
.
如果有一个数是0,则在此基础上,考虑0作首位的部分要排除.
即:
abc0
61111
abc
<
br>
63
111
abc
<
br>6444
,
所以,本题的总和为
189
6444115992
,所以,这18个数的平均数为
115992186444.
【答案】6444