整数整除的概念和性质
初中一年级数学上册-关于兵马俑的资料
新课标七年级数学竞赛讲座
整数整除的概念和性质
对于整数和不为零的整数
b
,总存在整数
m
,
n
使得
a
=bm+
n
(0≤
n
m
称
为商,
n
称为余数,特别地,
n
=0时,即
a
=bm,便
称
a
被被
b
整除(也称
a
是
b
的倍数或<
br>的约数),记为
b
|
a
.
整除有以下基本性质: 1.若
a
|
b
,
a
|
c
,则
a
|(
b
c
);
2.若
a
|
b
,
b
|
c
,则
a
|
c
;
3.若
a
|
b
c
,且(
a
,
c
)=1,则
a
|
b
,特别地,若质数
p
|
b
c
,则必有
p
|
b
或
p
|
c<
br>;
4.若
b
|
a
,
c
|
a
,且(
b
,
c
)
=1,则
b
c
|
a
.
解整除有关问题常用到数的整除性常见特征:
1.被2整除的数:个位数字是偶数;
2.被5整除的数:个位数字是0或5;
3.被4整除的数:末两位组成的数被4整除;被25整除的数,末两位组成的数被25整除;
4.被8整除的数:末三位组成的数被8整除;被125整除的数,末三位组成的数被125整
除;
5.被3整除的数:数字和被3整除;
6.被9整除的数:数字和被9整除;
7.被11整除的数:奇数位数字和与偶数位数字和的差被11整除.
【例1】
一个自然数与13的和是5的倍数,与13的差是6的倍数,则满足条件的最小自
然数是
.
思路点拨 略
(重庆市竞赛题)
注:确定已知条件来确定自然数,是数学活动中常见的一类问题,解这类问题时往往
用到下
列知识方法:
(1)运用整除性质; (2)确定首位数字;
(3)利用末位数字;(4)代数化; (5)不等式估算;
(6)分类讨论求解等.
2
【例2】有三个正整数a、b、c其中a与b互质且b与c也互质,给出下面四个判断:①(
a+c)
不能被b整除,②a
2
+c
2
不能被b整除:③(a+b)
2
不能被c整除;④a
2
+b
2
不能被c整除,其
中,不正确的判断有( ).
A.4个 B.3个 C 2个 D.1个
思路点拨 举例验证. (“希望杯”邀请赛试题)
【例3】
已知7位数
1287xy6
是72的倍数,求出所有的符合条件的7位数.
(江苏省竞赛题)
思路点拨 7位数
1287xy6
能被8,9整除,运用整
数能被8、9整除的性质求出x,y的
值.
【例4】(1)若a、b、c、d是互不相等的整数,且整数x满足等式(x一a)(x一b)
(x一c)(x一d)一9=0,求证;4︳(a+b+c+d).
(2)已知两个
三位数
abc
与
def
的和
abc
+
def
能被37整除,证明:六位数
abcdef
也能
被37整除.
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思路点拨 (1)x一a,x
一b,x一c,x一d是互不相等的整数,且它们的乘积等于9,
于是必须把9分解为4个互不相等的因
数的积;(2)因已知条件的数是三位数,故应设法把
六位数
abcdef
用三位数的
形式表示,以沟通已知与求证结论的联系.
注:运用整除的概念与性质,建立关于数字谜中字母的方程、方程组,是解数学谜问题的
重要技巧.
华罗庚曾说:“善于‘退’,足够地,‘退’,‘退’到最原始而不失去重要性的地方,是学好数学的一个诀窍.”
从一般退到特殊,从多维退到低维,从空间退到平面,从抽象退到具体„
„只要不影
响问题的求解,对于许多复杂的问题,以退求进是一种重要的解题思想.
【例5】 (1)一个自然数N被10除余9,被9除余8,被8除余7,被7除余6,被6除
余5,被
5除余4,被3除余2,被2除余1,则N的最小值是 .
(北京市竞赛题)
(2)若1059、1417、2312分别被自然数x除时,所得的余数都是y,则x—y的值等于(
).
A.15 B.1 C.164 D.174
(“五羊杯”竞赛题)
(3)设N=
11
1
,试问N被7除余几?并证明你的结论.
(安徽省竞赛题)
1990个
思路点拨 运用余数公式,余数性质,化不整
除问题为整除问题.(1)N+1能分别被2,
3,4,5,6,7,8,9,10整除,(2)建立关
于x,y的方程组,通过解方程组求解,(3)从考
察11,111,„111111被7除的余数人手
.
【例6】盒中原有7个球,一位魔术师从中任取几个球,把每一个小球都变成了7个小球,将其放回盒中,他又从盒中任取一些小球,把每一个小球又都变成了7个小球后放回盒中,
如此进行
,到某一时刻魔术师停止取球变魔术时,盒中球的总数可能是( )
A.1990个
B.1991个 C 1992个 D.1993个
思路点拨 无论魔术师如何变,盒中
球的总数为6k+7个,其中k为自然数,经验证,
1993=331×6+7符合要求.故选D.
【例7】在100以内同时被2、3、5整除的正整数有多少个?
思路点拨
由于2与3互质,3与5互质,5与2互质(这种特性我们也称为2、3、5两
两互质),所以同时被2
、3、5整除的整数必然被2×3×5=30整除;另—方面,被30整除
的正整数必然可同时被2、3
、5整除,因此,在100以内同时被2、3、5整除的正整数就是
在100以内被30整除的正整数,
显然只有30、60、90三个.
【例8】某商场向顾客发放9999张购物券,每张购物券
上印有一个四位数的号码,从
0001到9999号,如果号码的前两位数字之和等于后两位数字之和,
则称这张购物券为“幸
运券”.证明:这个商场所发放的购物券中,所有的幸运券的号码之和能被101
整除.
思路点拨 显然,号码为9999是幸运券,除这张外,如果某个号码n是幸运券,
那么
号m=9999—n也是幸运券,由于9是奇数,所以m≠n.由于m+n=9999相加时不出现
进位,
这就是说,除去号码9999这张幸运券外,其余所有幸运券可全部两两配对,而每一对两个号码之和均为9999,即所有幸运券号码之和是9999的整倍数,而101│9999,故知所有幸运券号码之和也能被101整除
思考:“如果某个号码n是幸运券,那么号m=9999—n
也是幸运券”,这是解决问题的关
键,请你考虑这句话合理性.
若六位数
81ab93
是99的倍数,求整数a、b的值.
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∵
81ab93能被9整除,∴8+1+a+b+9+3=21+a+b能被9整除,得3+a+b=9k
l
(k
1
为整
数). ①
又
81ab93
能被
11整除,∴8—1+a—b+9—3=13+a—b能被11整除,得2+a—b=11k
2
(k
2
为整数). ②
∵ 0≤a,b≤9 ∴
0≤a+b≤18,-9≤a-b≤9.
由①、②两式,得3≤<9k
1
≤21,-7≤11k
2
≤1l,
知k
1
=1,或k
1
=2;k
2
=0,或,而3+a+b与
2+a—b的奇偶性相异,而k
1
=2,k
2
=1不符
合题意. <
br>故把k
1
=1,k
2
=0代人①、②两式,解方程组可求得a=2,b
=4.
【例9】 写出都是合数的13个连续自然数.
思路点拨 方法一:直接寻找
从2开始,在自然数2,3,4,5,6,„中把质数全部划去,若划去的两个质数之间的
自然
数个数不小于13个,则从中取13个连续的自然数,就是符合要求的一组解,例如:自
然数114,1
15,116,„,126就是符合题意的一组解.
方法二:构造法
我
们知道,若一个自然数a是2的倍数,则a+2也是2的倍数,若是3的倍数,则a+3
也是3的倍数,
„,若a是14的倍数,则a+14也母14的倍数,所以只要取a为2,3,„,
14的倍数,则a+
2,a+3,„a+14分别为2,3,„,14的倍数,从而它们是13个连续的自
然.
所以,取a=2×3×4ׄ×14,则a+2,a+3,„,a+14必为13个都是合数的连续的自
然数.
【例10】已知定由“若大于3的三个质数a、b、c满足关系式20+5b=c,则a+
b+c是整
数n的倍数”.试问:这个定理中的整数n的最大可能值是多少?请证明你的结论.
思路点拨 先将a+b+c化为3(a+2b)的形式,说明a+b+c是3的倍数,然后利
用整除的
性质对a、b被3整除后的余数加以讨论得出a+2b也为3的倍数.
∵
=a+b+2a+5b=3(a+2b),
显然,3│a+b+c
若设a
、b被3整除后的余数分别为r
a
、r
b
,则r
a
≠0,
r
b
≠0.
若r
a
≠r
b
,则r<
br>a
=2,r
b
=1或r
a
=1,r
b
=2,
则2a+5b =2(3m+2)+5(3n+1)=3(2m+5n+3),或者
2a+5b=2(3
p+1)+5(3q+2);3(2P+59+4),即2a+5b为合数与已知c为质数矛盾.
∴ 只有r
a
=r
b
,则r
a
=r
b
=
1或r
a
=r
b
=2.
于是a+2b必是3的倍数,从而a+b+c是9的倍数.
又2a+5b=2×11十5×5=47时,=
a+b+c=11+5+47=63,
2a+5b =2×13十5×7=61时,
a+b+c =13+7+61=81,
而(63,81)=9,故9为最大可能值.
注:
由余数切入进行讨论,是解决整除问题的重要方法.
【例11】一个正整数N的各位数字不全相等
,如果将N的各位数字重新排列,必可得到
一个最大数和一个最小数,若最大数与最小数的差正好等于原
来的数N,则称N为“新生
数”,试求所有的三位“新生数”.
思路点拨 将所有
的三位“新生数”写出来,然后设出最大数、最小数,求差后分析求
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出所有三位“新生数”的可能值,再进行筛选确定.
【例12】设N是所求的三位“新生数”,它的各位数字分别为a、b、c (a、b、c不全相
等),
将其各位数字重新排列后,连同原数共得6个三位数:
abc,acb,bac,bca,cab,cb
a
,
不妨设其中的最大数为
abc
,则最小数为
cba
.由
“新生数”的定义,得N=
abc
—
cba
=(100a+l0b+c)一(
100c+l0b+d)=99(a—c).
由上式知N为99的整数倍,这样的三位数可能为:19
8,297,396,495,594,693,792,
891,990.这九个数中,只有954-
459=495符合条件,故495是唯一的三位‘新生数”.
注:本题主要应用“新生数”
的定义和整数性质,先将三位“新生数”进行预选,然后
再从中筛选出符合题意的数。这也是解答数学竞
赛题的一种常用方法.
圆土有9个数码,已知从某一位起把这些数码按顺时针方向记下,得到的是
一个九位数,
并且能被27整除.试证:如果从任何一位起把这些数码按顺时针方向记下的话,那么所得
的一个九位数也能被27整除.
思路点拨 把从某一位起按顺时针方向记下的
九位数记为:
a
1
a
2
a
3
a
9
,它能被27整
除.
只需证明从其相邻一位读起的数:
a
2
a
3
a
9
a
1
也能被27整除即可.
证明
设从某一位起按顺时针方向记下的九位数为
a
1
a
2
a
3<
br>a
9
.
依据题意 10×
a
2
a
3
a
9
a
1
-
a
1
a
2
a
3
a
9
=(10-1)a
1
∵10
9-1=1000
3
-1=999(1000
2
+1000+1)
而999能被27整除,∴ 1000
3
—1也能被27整除.
因此,
a
2
a
3
a
9
a
1
能被27整除.从而问题得证.
已知N=
1x91
是一个能被19整除的四位数,求x.(6)
【例13】
从左向右将编号为1至2002号的2002个同学排成一行,从左向右从1到11
报数,报到11的同
学原地不动,其余同学出列;然后,留下的同学再从左向右从1到11报
数,报到11的同学留下,其余
同学出列;留下的同学再从左向左从1到11地报数,报到
11的同学留下,其余同学出列.问最后留下
的同学有多少?他们的编号是几号?
思路点拨 由题意,第一次报数后留下的同学,他们的
编号必为11的倍数;第二次报
数后留下的同学,他们的编号必为11
2
=121的倍
数;第三次报数后留下的同学,他们的编号
必为11
3
=1331的倍数.
因此,最后留下的同学编号为1331的倍数,我们知道从1~2002中,1331的倍数只有
一个,
即1331号,所以,最后留下一位同学,其编号为1331.
注:1~11地报数,使报数
呈现周期性,所以11是解决问题的核心数.通过观察,知1331
是要求的编号.
证明:形如
abcabc
的六位数一定能被7、11、13整除.
求1000以内同时被3、4、5、6整除的正整数的个数.(16个)
9
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【例14】 (美国数
学臭林匹克试题)在一种游戏中,魔术师请一个人随意想一个三位数
abc、bac、bca、cab、
cba
的和N,把N告诉魔术师,于是魔术师就能说出这个人所想的数
abc
.现在设
N=3194,请你做魔术师,求出数
abc
来.
思路点拨 将
abc
也加到和N上,这样a、b、c就在每一位上都恰好出现两次,所以
有
abc<
br>+N=222(a+b+c)
从而3194<222(a+b+c)
<3194+1000,而a、b、c是整数.
所以15≤ 因为222×15—3194=136,222×16—3194=358,222×17-3
194=580,222×18-3194=802,
其中只有3+5+8=16能满足①式,所以
abc
=358.
注:本题将
abc
k也加到和N上,目的是使得由a、b、c组成的6个三位数相加,这样
a、b
、c在每个数位上出现的次数相同.这一技巧在解决数学问题中经常使用.
【例15】 (江苏初
一第2试)某公园门票价格对达到一定人数的团队按团队票优惠.现有
A、B、C三个旅游团共72人,
如果各团单独购票,门票费依次为360元、384元、480元;
如果三个团合起来购票,总共可少花
72元.
(1)这三个旅游团各有多少人?
(2)在下面填写一种票价方案,使其与上述购票情况相符.
售 票 处
普通票
每人
团体票(须满 人)
思路点拨 (1)360+384+480-72=1152(元),
1152÷72=16(元/人),即团体票是每人16元.
因为16不能整除360,所以A团未达到优惠人数.
若三个团都未达到优惠人数,则三个团
的人数比为360:384:480=15:16:20,即三
个团的人数分别为
15
51
72,
16
51
72,
20
51
72<
br>,这都不是整数(只要指出其中某一个不是整数
即可),不可能.所以B、C两团至少有一个团本
来就已达到优惠人数.
这有三种可能:①只有C团达到;②只有B团达到;③B、C两团都达到.
对于①,可得C团
人数为480÷16=30,A、B两团共有42人,A团人数为1531×42,
不是整数,不可能.
刘于②,可得B团人数为384÷16=24,A、C两团共有48人,A团人数为1535×
48,
不是整数,不可能.
所以必是③成立,即C团有30人,B团有24人,A团有18人.
售 票 处
普通票
每人20元
团体票(须满20人)
每人16元(或/或8折优惠)
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【例16】 ( “希望杯”竞赛试惠)
如图19—1,若a、b、c是两两不等的非零数码,按逆时
针箭头指向组成的两位数
ab、
bc
都是7的倍数,则可组成三位数
abc
共有
个;其中
最大的三位数与最小的三位数的和等于
思路点拨 由已知<
br>ab
=l0a+b=7k,
bc
=l0b+c=7n(其中k,n均为正整数)
,而
ca
=10c+a=10(7n-10b)+a=70n-100(7k-10a)+a=
7m,故
ca
也是7的倍数,
abc
总计15个,其
中最大的一个为
984,最小的一个为142,它们的和为1126.
在下边的加法算式中,每个口表示一个数字,任意两个数字都不同:试求A和B乘积的
最大值.
思路点拨
先通过运算的进位,将能确定的口确定下来,再来分析求出A和B乘积的
最大值.
设算式为
显然,g=1,d=9,h=0.
a+c+f=10+B
,b+e=9+A,∴A≤6.
2(A+B)+19=2+3+4+5+6+7+8=35,∴A+B=8.
要想A×B最大,∵A≤6,∴取A=5,B=3.此时b=6,e=8,a=2,c=4;f=7,
故A×B最大值为15.
注:本题是通过正整数的十进制的基本知识先确定g、d、h
,然后再通过分析、观察得
出A、B的关系,最后求出A·B的最大值.
【例17】
任给一个自然数N,把N的各位数字按相反的顺序写出来,得到一个新的自
然数N′,试证明:
NN
能被9整数.
思路点拨 令N=
a
1
a
2
a
n
,则N′=
a
n
a
n1
a
1
.所以,N除以9所得的余数等于
a
1
+a
2
+„+a
n
除以9所得的余数,而N′除以9所得的余数等于a
n
+a
n-1
+„+ a
1
除以9所得的
的余数.显然,a
1
+a
2
+„+a
n
=
a
n
+a
n-1
+„+ a
1
.因此,N与N′除以9所得
的余数相同,从而
NN
能被9整除.
注 本例用了一个结论:若
a与b除以c所得的余数相同,则c│a—b这个结论是显然的,
而且它的应用十分广泛.
另外,本例的结论还可以推广.不一定非把N的各位数字按相反顺序重写,可以以任
意的次序重写N的各
位数宇得出N′,则
NN
仍能被9整除.
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【例18】证明:111
111
+112
112
111
十113
113
能被10整除.
3
思路点拨 要证明111+112十113能被10整除,只需证明111+11
2十113
的末位数字为0,即证111
111
、112
112
、1
13
113
三个数的末位数字和为10.
12
证明 111的末
位数字显然为1;112=(112),而112的末位数字是6,所以112
的末位数字也是6;11
3
113
=(113
4
)
28
×113.113
4
的末位数字是1,所以113
113
的末位数字是3.
∴111、112、113三个数的末位数字和为10,
∴111”’十112n’十113m能被10整除.
注:本题是将证明被10整除转化为求
三数的末位数字之和为10.解决数学问题时,常
将未知的问题转化为熟知的问题,复杂的问题转化为简
单的问题,这就是化归思想.
学力训练
1.如果五位数
12a34
是3的倍数,那么a是 .
2
如果从5,6,?,8,9这5个数中,选出4个组成一个四位数,使它能被3,5,7整除,
那么这些
数中最大的是 .
3.已知整数
13ab456
能被198整除,那么a= ,b=
.
(江苏省竞赛题)
4在1,2,3,„,2000这2000个自然数中,有
个自然数能同时被2和3整除,而且
不能被5整除.
( “五羊杯”竞赛题)
5.能整除任意3个连续整数之和的最大整数是( ).
A.1 B.2 C 3 D.6
(江苏省竞赛题)
6.除以8和9都是余1的所有三位数的和是( ).
A.6492 B.6565 C 7501 D.7514
2002
7.若
20022002
15
被15整
除,则n的最小值等于( ).
n个2002
112
111112113
A.2 B.3
C.4 D.5
(北京市竞赛题)
8.有棋子若干,三个三个地数余1,五个五个地数余3,七个七个地数余5,则棋子至少有
(
).
A.208个 B.110个 C.103个 D.100个
9.(1)证明:形如
abcabc
的六位数一定能被7,1l,13整除.
(2)若4b+2c+d=32,试问
abcd
能否被8整除?请说明理由.
10.已知7位自然数
62xy427
是99的倍数,求代数式950x+24y+1
的值.
11.已知a,b是整数,求证:a+b,ab、a-b这三个数之中,至少有一个是3的倍数. 12.五位数
abcde
是9的倍数,其中
abcd
是4的倍数,那么<
br>abcde
的最小值是 .
13.一个三位自然数,当它分别被2,3,4,5
,7除时,余数都是1,那么具有这个性质的
最小三位数是 ;最大三位数是
. ( “希望杯”邀请赛试题)
新课标七年级数学竞赛讲座
1
4.今天是星期日,从今天算起,第
111
1
111„1天是星期
.
2000个1
15.用自然数n去除63、9l、130,所得到的3个余
数的和为26,则n= .
(北京市“迎春杯”竞赛题)
16.今有自然数带余除法算式:A÷B=C„8,如果A+B+C=2178,那么A=(
).
A.2000 B..2001 C.2071 D.2100
1
7.有1997盏亮着的电灯,各有一个拉线开关控制着,现按其顺序编号为l,2,„,1997,
然
后将编号为2的倍数的灯线拉一下;再将编号为3的倍数的灯线拉一下;最后将编号为5
的倍数的灯线拉
一下,3次拉完后亮着的灯数为( ).
A.1464盏 B.533盏 C
.999盏 D.998盏
(《学习报》公开赛试题)
18.1997
2000
”被7除的余数是(
).
A.1 B.2 C.4 D.6
19.n为正整数,3
02被n(n+1)除所得商数q及余数r都是正值,则r的最大值与最小值的
和是( ).
A.148 D.247 C.93 D.122
20
.某商场向顾客发放9999张购物券,每张购物券上印有一个四位数的号码,从0001到
9999,
如果号码的前两位数字之和等于后两位数字的和,则称这张购,物券为“幸运券”,
试证明;这个商场所
发的购物券中,所有幸运券的号码之和能被101整除.
(“祖冲之杯”邀请赛试题)
21
.将分别写有数码l,2,3,4,5,6,7,8,9的九张正方形卡片排成一排,发现恰是一
个能被
11整除的最大的九位数.请你写出这九张卡片的排列顺序,并简述推理过程.
22.将糖果300粒
、饼干210块和苹果163个平均分给某班同学,余下的糖果、饼干和苹果
的数量之比是1:3;2.
问该班有多少名同学?
23.已知质数p、q使得表达式
2p1
q
及2q3
p
都是自然数,试确定p
2
q的值.
24.重排任一
个三位数三个数位上的数字,得到一个最大的数和一个最小的数,它们的差构
成另一个三位数(允许百位
数字为0),再重复早上的过程,问重复2003次后所得的数是多少?
证明你的结论.
(武汉市选拔赛试题)
新课标七年级数学竞赛讲座
参考答案
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