文档内容
数论-因数和倍数-倍数-5 星题
课程目标
知识点 考试要求 具体要求 考察频率
倍数 C 1、理解倍数的定义 少考
2、能够准确写出一个数的较小的倍
数。
知识提要
倍数
定义
对于整数 a 和 b,如果 a∣b,我们就称 b 是 a 的倍数。
精选例题
倍数
1. 从 1~999 中选出连续 6 个自然数,使得它们的乘积的末尾恰有 4 个 0,一共有
种选法.
【答案】 17
【分析】 连续的 6 个自然数中,必有 3 个偶数,这 3 个偶数是 3 个连续偶数,
其中至少有 1 个是 4 的倍数,那么这 3 个偶数的积肯定是 24 的倍数,所以任意的连续 6
个自然数的积都是 24 的倍数.
另外,连续的 6 个自然数中,至少有一个 5 的倍数,至多有两个 5 的倍数:
⑴如果其中只有 1 个 5 的倍数,由于末尾要有 4 个 0,那么这个 5 的倍数应是 54 的倍
数,即是 625 的倍数,又小于 1000,只能是 625,那么这 6 个数可以是 621~626,
622~627,623~628,624~629,共 4 种;
⑵如果其中有 2 个 5 的倍数,那么只能是这连续 6 个自然数中的最大数和最小数都是 5
的倍数.由于这两个 5 的倍数不可能同时是 25 的倍数,所以其中必有一个是 53=125 的
倍数,可能为 125,250,375,500,625,750,875.对于其中除 625 外的 6 个数,每
个数都可以是这连续 6 个自然数中的最大数和最小数,所以对这 6 个数,每个数都有 2 种
取法,共有 2×6=12 种取法;而对于 625 来说,与另一个 5 的倍数相乘,将会是 55 的
倍数,要想使末尾恰有 4 个 0,则这连续 6 个自然数的乘积要是 24 的倍数但又不是 25的倍数.检验 620~625 和 625~630 这两组的连续 6 个自然数,后者满足题意,前者
则不合题意.所以有 2 个 5 的倍数的情况下共有 12+1=13 种选法.
根据加法原理,共有 4+13=17 种选法.
小结:本题容易出错的地方在于容易忽略掉 625~630 这一组数,因为在平常做题中面对此
类问题基本上都是 2 比 5 多的情况,所以对于 2 比 5 少的可能性根本不予考虑.
2. 小于 200 且与 200 互质的所有自然数的和是 .
【答案】 8000
【分析】 200 分解质因数得 200=23×52,所以小于 200 且与 200 互质的数不能
有质因数 2 或者 5.而 200 以内 2 的倍数有 2、4、6、⋯、198,和为
2+4+⋯+198=9900;
200 以内 5 的倍数有 5、10、15、⋯、195,和为
5+10+⋯+195=3900;
既是 2 的倍数又是 5 的倍数有 10、12、⋯、190,和为
10+20+⋯+190=1900;
所以所求数和为
1+2+3+⋯+199-9900-3900+1900=8000.
3. 非零数字 a,b,c 能组成 6 个没有重复数字的三位数,且这 6 个数的和是 5994,则这
6 个数中的任意一个数都 被 9 整除(填”能”或“不能”).
【答案】 不能.
【分析】 a,b,c 组成的所有三位数都是由 a,b,c 三个数字组成,且 a,b,c
在个位、十位、百位都出现两次,所以和应该为:
(a+b+c)×2×1+(a+b+c)×2×10+(a+b+c)×2×100=5994,
a+b+c=27,
a=b=c=9,
与题意矛盾,故不能.
4. 某班共有 30 名学生去看电影,他们的学号依次为 1,2,⋯⋯,30;他们手中的电影票恰好
为某排的 1 号,2 号,⋯⋯,30 号.现在按如下要求将电影票发给这些同学:对 于任意
两人甲、乙,若甲的学号能被乙的学号整除,则甲的电影票号码也能被乙的电影票号码整除.
那么电影票共有 种不同的发放方式.
【答案】 48
【分析】 1 号学生有 29 人是其倍数,故 1 号学生只能拿 1 号电影票;
2 号学生有 14 人是其倍数,故 2 号学生只能拿 2 号电影票;
3 号学生有 9 人是其倍数,故 3 号学生只能拿 3 号电影票;4 号学生有 6 人是其倍数,故 4 号学生只能拿 4 号电影票;
5 号学生有 5 人是其倍数,故 5 号学生只能拿 5 号电影票;
6 号学生有 4 人是其倍数,故 6 号学生只能拿 6 号电影票;
7 号学生有 3 人是其倍数,故 7 号学生只能拿 7 号电影票;
8 号学生必须是 2 号学生(2)的倍数,也必须是 4 号学生(4)的倍数,同时有 2 人是
其倍数,综上,8 号学生只能拿 8 号电影票;
9 号学生必须是 3 号学生(3)的倍数,还不能是 6,同时有 2 人是其倍数,综上,9 号学
生只能拿 9 号电影票;
10 号学生必须是 2 号学生(2)的倍数,也必须是 5 号学生(5)的倍数,同时有 2 人是
其倍数,综上,10 号学生只能拿 10 号电影票;
12 号学生必须是 3 号学生(3)的倍数,也必须是 4 号学生(4)的倍数,同时有 1 人是
其倍数,综上,12 号学生只能拿 12 号电影票;同时 24 号学生只能拿 24 号电影票;
14 号学生必须是 2 号学生(2)的倍数,也必须是 7 号学生(7)的倍数,同时有 1 人是
其倍数,综上,14 号学生只能拿 14 号电影票;同时 28 号学生只能拿 28 号电影票;
15 号学生必须是 3 号学生(3)的倍数,也必须是 5 号学生(5)的倍数,同时有 1 人是
其倍数,综上,15 号学生只能拿 15 号电影票;同时 30 号学生只能拿 30 号电影票;
之后的数,[2,9]=18,18 必拿 18 号,同时是 9 的倍数的 27 号只能拿 27;20=[4,5],
20 必拿 20;21=[3,7],21 必拿 21 号;24=[3,8],24 必拿 24,同时是 8
的倍数的 16 号只能拿 16;28=[4,7], 28 必拿 28;30=[5,6], 30 必拿 30,同时是 5
的倍数的 25 号只能拿 25 号.目前还没有确定的数有:11、22、13、26、17、19、23、
29 号.11、22 互为一组成倍数,13、26 亦互为一组成倍数,有两种拿法:11 号拿 11,
22 号拿 22,13 号拿 13,26 号拿 26;或 11 号拿 13,22 号拿 26,13 号拿 11,26
号拿 22.17、19、23、29 是大质数,没有限制,可随意拿,有 A4=24(种) 拿法.故共
4
有 2×24=48(种) 拿法.
5. 用 1、2、3、4、5、6 这 6 个数字各一次组成两个三位数 A 和 B.请问:A、B、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?
【答案】 最大公约数最大可能是 21,最小公倍数最小可能是 6930.
【分析】 (1)这三个数的最大公约数也是 630 的约数,630=2×32×5×7.由于
1+2+3+4+5+6=21,所以不可能组成两个都是 9 的倍数的三位数;由于只有 1 个 5,所
以不可能组成两个都是 5 的倍数的三位数,因此该最大公约数至多为 2×3×7=42,可能为
21 或 6 等.
若最大公约数为 3 的倍数,则由同余法知两个三位数的三位除以 3 的余数分别是 0、1、2;
若还为 7 的倍数,尝试可知 231 和 546、315 和 462 等都满足条件;而无法再满足为 2
的倍数,所以最大公约数为 21.(或者枚举出 123∼654 之间所有有符合题意的 42 的倍
数也可以看出没有符合题意的,进一步枚举出 123∼654 之间所有符合题意的 21 的倍数即
可找出符合的情况).
(2)解法一:枚举最小公倍数为 630、630×2、630×3、…的情况.
若最小公倍数为 630,则 A、B 均为 630 的三位约数,630 的三位约数是 105、126、
210、315、630,没有符合题意的.
若最小公倍数为 630×2,则 A、B 均为 630 的三位约数,630×2 的三位约数是 105、
126、140、180、210、252、315、420、630,没有符合题意的.
……
若最小公倍数为 630×11,则 A、B 均为 630 的三位约数,630×11 的三位约数是 105、
110、126、154、165、198、210、231、315、330、385、462、495、630、693、770、990,其中 315 和 462 符合题意.(当然这组数在(1)中出现时分解质因数过的话,这种
情况就可以直接写出来了.相信绝大多数在(2)中打算按这个方式来做的人都会提前分解一
下 231 和 546、315 和 462,同时一般多问的题目的前面问题的解决对后面问题会有帮
助.)
所以最小公倍数最小可能为 630×11=6930.
解法二:1∼6 这六个数字的分组有 10 种情况,分别为 (123,456)、(124,356)、
(125,346)、(126,345)、(134,256)、(135,246)、(136,245)、(145,236)、(146,236)、
(156,234),每一种分组中的两个三位数又各自有六种可能性,分别枚举这些情况,即可找到
想要的答案.由于我们已经知道 315 和 462 这组可以让最小公倍数小到 630×11,所以枚
举其他组的时候只要看能不能使得最小公倍数更小即可.
对于 (123,456),由于 123 这边的数字较小,所以考虑 123 的变化.123 含 41;
132=22×3×11,最小公倍数最小也是 630×22;213 含 71;231=3×7×11,可能使得
最小公倍数是 630×11;312 含 13;321 含 107.由于没有 1 个可以使得最小公倍数比
630×11 更小,所以 (123,456) 这种情况排除.
同理,分别验证其他情况,发现最小公倍数最小只能达到 630×11.
6. 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
被第三个数整除.请问:满足上述条件的 3 个自然数之和最小是多少?
【答案】 31
【分析】 先证明这 3 个数每个都至少含有 2 种质因数.
证法一:假设这三个数为 A、B、C,其中 A 只有一种质因数 p,那么 B 不可能只有质因
数 p,否则 B 和 A 必定是倍数关系,同理,C 也不可能只有质因数 p.
根据 C∣AB,假设 C 有除 p 以外其他质因数 q,可以得到 q∣B,同理,C 所有除了 p
以外的质因数都是 B 的质因数;再根椐 B∣CA,同理得,B 所有除了 p 以外的质因数也
是 C 的质因数,那么 B、C 必定是倍数关系,与题意矛盾.所以这 3 个数中不可能出现只
含 1 种质因数的数,即每个都至少含有 2 种质因数.
证法二:假设这三个数为 A、B、C,其中 A 只有一种质因数 p,设 A=pa.因为
A∣BC,所以乘积 BC 中一定含有质因数 p;但 A 不能整除 B,也不能整除 C,说明 B、
C 中都含有 p,且次数都低于 a;又 B 不能整除 A,C 也不能整除 A,所以 B、C 中
都含打除了 p 以外的质因数,设 B=▫ ×pb ,C=▫ ×pb ,其中 ▫ 表示 B 分解质因数后不
b c b
包含 p 的部分,▫ 同理.
c
因为 B∣AC,所以 ▫ ∣▫ ;同理,因为 C∣AB,所以 ▫ ∣▫ ,说明 ▫ =▫ ,那么 B 和 C
b c c b c b
是倍数关系,与题意矛盾.所以这 3 个数中不可能出现只含 1 种质因数的数,即每个都至
少含行 2 种质因数.
若这三个数里一共恰有 2 种质因数,最小为 2 和 3,最小符合题意的情况是 22×32、
2×33、23×3,和为 36+54+24=114;
若这三个数里一共恰有 3 种质因数,最小为 2、3、5,最小符合题意的情况是 2×3、2×5、
3×5,和为 6+10+15=31;
若这三个数里一共恰有 4 种质因数,最小为 2、3、5、7,在不考虑题意的情况下,3 个不
同的各含两种质因数的数最小是 2×3、2×5、2×7,和为 30,但这组不符合题意,很明显
如果要符合题意,和肯定大于 31;
若这三个数里一共恰有 5 种质因数,最小为 2、3、5、7、11,在不考虑题意的情况下,3
个不同的各含两种质因数的数最小是 2×7、2×11、3×5,和为 51,大于 31;很明显,当含有的质因数种类再增多时,三个数的和肯定都大于 31;
综上,满足上述条件的 3 个自然数之和最小是 31.
7. 4 个连续的自然数,从小到大依次是 11 的倍数、7 的倍数、5 的倍数、3 的倍数,求这
4 个自然数的和的最小值.
【答案】 1458
【分析】 方法一:设这 4 个连续的自然数为 a、a+1、a+2、a+3.
根据题意,a+3 是 3 的倍数,所以,a 也是 3 的倍数,而 a 是 11 的倍数,则 a 是 33
的倍数.
又因为第三个数 a+2 是 5 的倍数,个位为 0 或者 5,则第一个数 a 的个位应该为 3 或
者 8.
又 a 是 33 的倍数,
a 最小为
33×1=33,
后面的数为 34、35、36,而 34 不是 7 的倍数,排除.
a 可以为
33×6=168,
后面的数为 169、170、171,而 169 不是 7 的倍数,排除.
a 可以为
33×11=363,
后面的数为 364、365、366,验证,符合.
所以,这 4 个自然数的和的最小值是
363+364+365+366=1458.
方法二:设这 4 个自然数分别为 11a、11a+1、11a+2、11a+3.
11a+1 是 7 的倍数,那么 11a÷7 余 6,则 a÷7 余 5.
11a+2 是 5 的倍数,那么 11a÷5 余 3,则 a÷5 余 3.
11a+3 是 3 的倍数,那么 11a÷3 无余数,则 a÷3 无余数.
符合条件的 a 最小为
5×7-2=33.
则
11a=11×33=363.
这 4 个自然数为 363、364、365、366.
所以和的最小值
363+364+365+366=1458.
8. 一个正整数,它分别加上 75 和 48 以后都不是 120 的倍数,但这两个和的乘积却能被
120 整除.这个正整数最小是多少?
【答案】 117【分析】 先将 120 分解质因数 120=23×3×5,设这个数为 A,依题意得后来的
两个数分別是 A+75 和 A+48,这两个数相差 (A+75)-(A+48)=27.
因为 27 是 3 的倍数,所以 A+75 和 A+48 除以 3 的余数相同;因为
(A+75)(A+48) 是 120 的倍数,所以 A+75 和 A+48 都是 3 的倍数.
因为 27 不是 5 的倍数,所以 A+75 和 A+48 中只有 1 个是 5 的倍数;因为 27 和 8
互质,所以 A+75 和 A+48 中只有 1 个是 8 的倍数;又因为 A+75 和 A+48 都不是
120 的倍数,所以不可能有一个数既是 5 的倍数也是 8 的倍数,说明 A+75 和 A+48
中一个是 5 的倍数,另一个是 8 的倍数.
综上,A+75 和 A+48 中一个是 15 的倍数,另一个是 24 的倍数.
若 A+75 是 15 的倍数.A+48 是 24 的倍数,则很明显 A 既是 15 的倍数又是 24 的
倍数,最小是 120;
{A÷24⋯21,
若 A+75 是 24 的倍数,A+48 是 15 的倍数,则 所以 A 最小是 117.
A÷15⋯12,
所以这个正整数最小是 117.
9. 由数字 a、b、c 各一个可以组成六个不同的三位数,其中五个三位数的和是 2075,那么
a+b+c 是多少?
【答案】 10
【分析】 这六个数分别为 abc、acb、bac、bca、cab、cba,这六个数的和是
222(a+b+c),所以 2075 加上另外那个三位数后应该是 222 的倍数,可能的 222 的倍数
有 222×10=2220、222×11=2442、222×12=2664、222×13=2886,对应的另外那个
三位数是 145、367、589、811.因为 1+4+5=10,符合;3+6+7≠11,排除;
5+8+9≠12,排除;8+1+1≠13,排除.所以 a+b+c 是 10.
10. 一个整数乘以 13 后,乘积的最后三位数是 123.这样的整数中最小的是多少?
【答案】 471
【分析】 设
A=⋯cba,
B=⋯123,
有
⋯cba×13=⋯123
方法一:⋯123 一定是 13 的倍数,而 13 的倍数满足其后三位与前面隔开,差是 13 的倍
数.
123÷13=9⋯⋯6,那么 6123 一定是 13 的倍数,且为满足条件的最小自然数.
那么题中所求的最小整数为
6123÷13=471
方法二:有 A 的个位 a 只能是 1,不然其与 13 的乘积的个位不是 3显然有 A 的个位 1 与 13 相乘过程中进有 1,则 A 的十位 b 乘以 13 得到的数的个位
为 2-1=1,显然只有当 b=7 时才能满足.
此时 A 的十位 7 与 13 相乘过程中进有 9,则 A 的百位 c 乘以 13 得到的数的个位为
(1+10)-9=2,显然只有 c=4
于是 ⋯417 而乘以 13 后得到的积其最后三位数是 123
而这样的数中最小的是 471
11. (1)“速算×巧算=好好好”在上面的乘法算式中,不同的字母表示不同的数字,相
同的字母表示相同的数字.那么“速+巧+算+好”之和等于多少?
(2)下图是一个正确的加法算式,其中相同的字母代表相同的数字,不同的字母代表不同的
数字.已知 BAD 不是 3 的倍数,GOOD 不是 8 的倍数,那么 ABGD 代表的四位数是
多少?
B A D
D¿G¿O¿O¿D¿
+ ¿B ¿
【答案】 (1)21;(2)3810
【分析】 (1)好好好=好×111=好×3×37,100 以内 37 的倍数只有 37 和
74,所以“速算”或“巧算”中必有 1 个是 37 或 74,判断出“算”是 7 或 4.若
算=7,则 好=9,999÷37=27,所以,
速+巧+算+好=3+2+7+9=21.
若 杯=4,则 好=6,666÷74=9,不是两位数,不符合题意.
速+巧+算+好=3+2+7+9=21.
(2)首先可以确定 D 的值一定是 0,G 的值一定是 1,所以
GOO=BA+BA,
可见 GOO 为偶数,只能是 122、144、166、188,由于 BAD 不是 3 的倍数,GOOD
不是 8 的倍数,所以 GOO 不是 3 的倍数,也不是 4 的倍数,可以排除 144 和 188,
再检验 122 和 166 可知只有 166 符合,此时 BAD 为 830,所以 ABGD 的值为 3810.
12. 一个六位数能被 11 整除,它的各位数字非零且互不相同的.将这个六位数的 6 个数字
重新排列,最少还能排出多少个能被 11 整除的六位数?
【答案】 71
【分析】 设这个六位数为 abcdef,则有 (a+c+e)、(b+d+f ) 的差为 0 或 11
的倍数.且 a、b、c、d、e、f 均不为 0,任何一个数作为首位都是一个六位数.
先考虑 a、c、e 偶数位内,b、d、f 奇数位内的组内交换,有 A3×A3=36(种) 顺序;
3 3
再考虑形如 badcfe 这种奇数位与偶数位的组间调换,也有 A3×A3=36(种) 顺序.
3 3
所以,用均不为 0 的 a、b、c、d、e、f 最少可以排出 36+36=72(个) 能被 11 整除的
数(包含原来的 abcdef).所以最少还能排出 72-1=71(个) 能被 11 整除的六位数.