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第22讲 数论综合三
典型问题
◇ ◇ 兴趣篇 ◇ ◇
1.(1)求所有满足下列条件的三位数:在它左边写上40后所得的五位数是完全平方数。
(2)求满足下列条件的最小自然数:在它左边写上80后所得的数是完全平方数。
【分析】(1)设这个三位数为
根据题意有 ,即 ,
当 时, ,五位数是
当 时, ,五位数是
当 时, 不是三位数(舍去)
所以满足条件的三位数是401,804
(2)当这个自然数是一位数时,有 , , ,因此一位数不
存在,同理两位数不存在
当这个自然数是三位数时,有 , , ,所
以最小自然数是
2. 已知 是一个完全平方数,试确定自然数 的值。( )
【分析】当 时, ,不可能是完全平方数,因此 只能取 到 间的数,
经试验 或
3. 一个完全平方数是四位数,且它的各位数字均小于7。如果把组成它的每个数字都加上
3,便得到另外一个完全平方数。求原来的四位数。
【分析】根据题意有 , ,因此 ,即
,且 都是两位数,因此 ,所以 ,原来的四位数是
4. 请写出所有各位数字互不相同的三位奇数,使得它能被它的每一个数位上的数字整除。
【分析】根据题意是三位奇数,因此各位数字不能取偶数,当有一个数字是 时,必然另
外两个数字有一个是偶数,因此三个数字只能是 ,所以满足条件的三位奇
数为135,315,175,735
5. 在一个两位数的十位与个位数字之间插入一个数字0,得到一个三位数(例如21变成了
201),结果这个三位数恰好能被原来的两位数整除。请问:所有满足条件的两位数之
和是多少?
【分析】设满足条件的两位数为 ,依题意有 ,即 , 最
大只能取 ,最小取 ,当 时,有 ,因此 这样的
两位数有 ,同理当 时,有 ,这样的两位数
有 ;同理当 时,有 ,这样的两位数不存在;同理当
时,有 ,这样的两位数有 ;同理当 时,有
,这样的两位数有 ;满足条件的两位数之和是
6. 用2、3、4、5、6、7六个数字组成两个三位数,要使这两个三位数与540的最大公约数
尽可能的大,这两个三位数应该分别是多少?
【分析】 ,因此可以让这两个三位数尽可能都是 的倍数和 的倍数,所以
只能是324,756或432,756
7. 一个自然数,它与99的乘积的各位数字都是偶数。求满足要求的最小值。
【分析】当这个自然数为一位数 时, ,因此十位数字是 不成
立;当这个自然数为两位数 时, ,因此个位数
字是偶数,这样百位数字为奇数,不成立;
当这个自然数为三位数 时, ,因此个位
数字是偶数,这样千位数字为奇数,不成立;
当这个自然数为四位数 时, ,因
此个位数字、千位数字是偶数,百位、十位数字是奇数;且 , ,所以
满足要求的最小值是
8. 有3个自然数,其中每一个数都不能被另外两个数整除,而且其中任意两个数的乘积都
能被被三个数整除。满足上述条件的3个自然数之和最小是多少?
【分析】要求和最小,这三个数应尽量小,因此这三个数分别含质因数 ,再根据题意
只能是任意两个因数的积,即 , , ,所以满足上述条件的3个自然
数之和最小是9. 小明与小华玩游戏,规则如下:开始每人都是1分,每局获胜的小朋友都可以把自己的
分数乘以3,输的小朋友保持分数不变。最后小明获胜,他比小华多的分数是99的倍
数,那么他们至少玩了多少局?
【分析】根据题意每人得的分数只能是 的形式,设小明得的分数为 ,小华得的分数为
,所以有 ( 都是整数, ),即
,只需让 是 的倍数,最小的是 是 的
倍数,所以最小 , ,因此至少玩 局
10. 对于一个自然数 ,如果具有这样的性质就称为“破坏数”:它添加到任何一个自然数
的右端,形成的新数都不能被 整除。那么在1至10这10个自然数中有多少个“破
坏数”?
【分析】首先,奇数肯定是破坏数.因为任何一个自然数右端添上一个奇数,得到的新数必
然还是奇数,不可能被偶数整除.4也是破坏数,因为末位是4的自然数肯定不是
5的倍数.因此破坏数有 个
备注:题目有问题,应将 改为10
◇ ◇ 拓展篇 ◇ ◇
1.(1)求满足下列条件的最小自然数,使得它的平方的前两位是20;
(2)求满足下列条件的最小自然数,使得它的平方的后两位是04;
(3)求满足下列条件的最小自然数,使得它的平方的前两位是20,后两位是04。
【分析】(1)设最小的自然数为一位数,有 ,即 ,经试验这样的一
位数不存在;设最小的自然数为两,有位数有 ,即 ,当
时,满足条件,所以满足条件(1)的最小自然数是 ;
(2)同样的方法得到,满足条件(2)的最小自然数是 ;
(3)同样的方法得到,满足条件(3)的最小自然数是 ;
2. 已知 等于两个相邻自然数的乘积,试确定自然数 的值。( )
【分析】当 时, , 是奇数,不可能是 或 ,所以 ,经
试验
3. 找出三个小于20的自然数,它们的最大公约数是1,但是两两均不相质。请写出所
有可能的情况。
【分析】这三个数应该是 的形式,其中 都为质数,但不能有 ,因为,所以 只能是 ;因此有 ; ;
;即6,15,10;12,15,10;18,15,10
4. 三个两位奇数,它们的最大公约数是1,但是两两均不互质,且三个数的最小公倍数共
有18个约数。求所有满足要求的情况。
【分析】这三个数应该是 的形式,其中 都为质数,由于是奇数,所以
不能有 ,又因为三个数的最小公倍数共有18个约数, ,因此这三
个数为 ; ,即
5. 的末尾有多少个连续的零?
【分析】只要看里面5的因子个数,因为2的因子个数一定足够多.
1到2008里面共有 个数.其中,这里面的后625个一定含有
125个5的倍数,25个25的倍数,5个125的倍数和1个625的倍数;前45个中,
10、25、40、55、 130 共含有 11 个因子 5.所以,含有 5 的因子个数为
.
6. 一个四位数除以它后两位数字组成的两位数,余数恰好是它前两位数字组成的两位数。
如果它后两位数字组成的两位数是质数,那么原来的四位数是多少?
【分析】设这个四位数是 ,根据题意有 ,即 ,
即 , ,所以 是 的倍数,且 是质
数 , ,所以 ,原来的四位数是1011
7. 任意一些末两位是25的数相乘,它们的乘积末两位数仍是25,我们称25是“变不掉的
两位数尾巴”。显然000是“变不掉的三位数尾巴”,请写出所有的“变不掉的三位数尾
巴”。
【分析】设变不掉的三位数尾巴为 ,则有 是 的倍数,即 (
为整数),等式左边是一个奇数乘以一个偶数,因此等式右边其中一个是
的奇数倍数,另一个是 的倍数,且是连续的自然数,因此这两个数分别为375、
376或625、624,即“变不掉的三位数尾巴”只能是376,625,还有000,001
8. 在3和5之间插入6、30、20三个数,可以得到3、6、30、20、5这样一串数,其中每
相邻两个数的和都可以整除它们的乘积。请你在4与3之间插入三个非零自然数,使得
其中每相邻两个数的和都可以整除它们的乘积。【分析】设满足条件的两个数为 ,因此有 ( 为整数)即 ,
,令 ,有 , ,这样插入的第二个数为 或 ,
同理再考虑右边的 ,而 ,这样第三个数只能是 ,又因为两个相同的偶
数必满足条件,所以答案有4,4,12,6,3或4,12,6,6,3或4,12,12,
6,3
9. 、 是互位反序的两个三位数,且 。请问:
(1)如果 和 的最大公约数是7,求 ;
(2)如果 和 的最大公约数是21,求 。
【分析】(1)设这个三位数为 ,逆序数为 , 和 的最大公约数是7,所以
, 应是 的倍数,即 , 是 的倍数,
满足条件的只有 ; ,但 是 的倍数(舍去),因
此 是
(2)通过第一问得知, 和 的最大公约数是21时,
10. 用1、2、3、4、5、6这六个数字组成两个三位数 和 ,那么 、 、540这三个数
的最大公约数最大可能是多少?
【分析】因为 ,而用1、2、3、4、5、6组成两个三位数,最多有一个是
的倍数,最多有一个是 的倍数,可以组成两个是 倍数的三位数,即 ,
、 、540这三个数的最大公约数最大可能是
11. 请将1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11按合适的顺序写成一行,使得这一行数中
的任何一个都是它前面所有数之和的约数。
【分析】因为 , ,最后一个数可以是 或 ,当最后一个
数是 时,则前面十个数的和为 ,倒数第二个数可以是 ,依次倒推
得, ,或 (答案不唯一)
12. 一根红色的长线,将它对折,再对折,……,经过 次对折后将所得到的线束从中间
剪断,得到一些红色的短线;一根白色的长线,经过 次对折后将所得到的线束从中
间剪断,得到一些白色的短线。已知红色短线比白色短线多,而且它们的数量之和是
100的倍数。请问:红色短线至少有多少条?
【分析】根据题意红色短线有 条,白色短线有 条( ,因此
( 为整数),即 应是 的倍数,所以 ,
则 的个位数字是 ,因此 只能等于除以 余 的数,此时 最小取
11,所以 ,因此红色短线至少有 条
◇ ◇ 超越篇 ◇ ◇1. 求出所有正整数 ,使得 能整除 。
【分析】根据题意有 ( 为自然数), , ,
, ,所以出所有正
整数 是100,600
2. 一个自然数至少有4个约数,并且该数等于其最小的4个约数的平方之和,请找出这样
的自然数。
【分析】设这个自然数 的 个最小约数分别为 ,若 全为奇数,那么这个
自然数为偶数矛盾,进而这个自然数必有约数 ,因此 ,从而 有
一个为偶数,不妨设 ,则 , 除以 余数为 或 ,而
除以 余 ,矛盾,因此另一个偶约数不能是 的倍数,设 ,
则 ,因此 (不合题意,因为有约数 ),设 ,则
,因此 (符合题意),
3. 一个四位数的各位数字互不相同,将其千位与个位数字调换后形成新的四位数,新四位
数与原数的最大公约数是63,则原四位数可能是多少?
【分析】设原来的四位数为 ,新的四位数为 ,所以两个数的和与差都是
的倍数,即 , 都应是 的倍数,由差知道
或 ,当 时, ; , ,所
以原四位数可能1638,8631,2709,9702
4. 一个不超过200的自然数,如果用四进制表示,那么它的数字和是5;如果用六进制表
示,那么它的数字和是8;如果用八进制表示,那么它的数字和是9。如果用十进制表
示,这个数是多少?
【分析】 由于 进制的数被
除所得的余数等于其各位数字之和除以 所得的余数。所以这个自然数
除以 余 ,除以 余 ,除以 余 ,根据逐级满足法得到这个数是 ,或
,而 ,数字和不是 ,所以这个数为
5. 把一个两位质数写在另一个不同的两个质数右边,得到一个四位数,这个四位数能被这
两个质数之和的一半整除。这样的两个质数乘积最大是多少?最小是多少?
【分析】 设这 个两位质数
分别是 和 ,则这个四位数是 ,根据条件可知: ,即(
)|( ),设 ,则 ( ),化简得(
) ( ) ,因此 ,其中 是整数, 和 均为两位质数,
设 , ,则两式相加得( ) ,注意到 和 都是质数即也是奇数,所以 是 的约数. ,由于 、 都是两位不
同的质数,因为 中的偶数,所以 ,那么有 ,
; , ; , ; , ;
这样的两个质数乘积最小是 ,这样的两个质数乘积最大是
6. 用1、2、3、4、5各一个可以组成120个五位数,你能否从这120个数里面找出11个数
来,使得它们除以11的余数互不相同?如果五个数字是1、3、4、6、8呢?
【分析】因为 ,偶数位的数字和只能是3,4,5,6,7,8,9,对应奇
数位的数字之和为12,11,10,9,8,7,6,因此这 个数除以 只能余9,
7,5,3,1,10,8,因此不可能找出11个数来,使得它们除以11的余数互不相
同;同理可以判断用1、3、4、6、8组成的五位数除以11只能余0,1,2,3,
4,5,8,因此不可能找出11个数来,使得它们除以11的余数互不相同.
7. 用1、2、3、4、5、6这6个数字各一次组成两个三位数 和 。请问: 、 、630这
三个数的最大公约数最大可能是多少?最小公倍数最小可能是多少?
【分析】 而用1、2、3、4、5、6组成两个三位数,最多有一个是 的倍
数,最多有一个是 的倍数,可以组成两个是 倍数的三位数,但经试验最大
只能是 ,即 ,因此最大公约时最大可能是 ,要使最小公倍数尽可
能的小,应让 与 公约数尽可能多,找到 ,试验另一个数为462,最小
公倍数最小可能为6930
8. 我们将具有如下性质的自然数 称为“巨人数”;如果一个整数 能被 整除,则把
的各位数字按相反顺序重写时所得的数也能被 整除。请求出所有的“巨人数”。
【分析】根据数字和整除规律知,如果原序数能被 ,那么逆序数也能被 整除,
再根据整除性质得知,巨人数有1,3,9,11,33,99