内容正文:
分解质因数
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:.其中2、3、5叫做30的质因数.又如,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
例如:,(┖是短除法的符号) 所以;
二、唯一分解定理
任何一个大于1的自然数n都可以写成质数的连乘积,即:其中为质数,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
;;;;;;;;.
1.
分解质因数
例1:4个一位数的乘积是360,并且其中只有一个是合数,那么在这4个数字所组成的四位数中,最大的一个是多少?
解:将360分解质因数得
,它是6个质因数的乘积.因为题述的四个数中只有一个是合数,所有该合数必至少为
个质因数的积,又只有3个2相乘才能是一位数,所以这4个乘数分别为3,3,5,8,所组成的最大四位数是8533.
例2:
的计算结果能够整除三个连续自然数的乘积,这三个连续自然数之和最小是多少?
解:首先分解质因数,
,其中最大的质因数是167,所以所要求的三个连续自然数中必定有167本身或者其倍数.
,
,
,
,所以
,
,
都没有4个2,不满足题意.说明167不行,尝试
,
,
,
,包括了
中的所有质因数,所以这组符合题意,以此三数之和最小为1005.
2.
分解质因式
例1:三个质数的乘积恰好等于它们和的11倍,求这三个质数.
解:设这三个质数分别是
、
、
,满足
,则可知
、
、
中必有一个为11,不妨记为
,那么
,整理得(
)(
)
,又
,对应的
、
或
、
或
、
(舍去),所以这三个质数可能是2,11,13或3,7,11.
例2:两个不同的两位质数接起来可以得到一个四位数,比如由17,19可得到一个四位数1719,由19,17也可得到一个四位数1917.已知这样的四位数能被这两个两位质数的平均数所整除,试写出所有这样的四位数。
解:设这2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
3.
分数的拆分
例1:
个质数的倒数之和是
,则这
个质数之和为多少?
解:设这
个质数从小到大为
、
、
,它们的倒数分别为
、
、
,计算它们的和时需通分,且通分后的分母为
,求和得到的分数为
,如果这个分数能够约分,那么得到的分数的分母为
、
、
或它们之间的积.现在和为
,分母
,所以一定是
,
,
,检验满足.所以这
个质数的和为
.
例2: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?
解: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
,即有
,那么很容易发现只有3×5-2×7=1。符合原式的填法为
.
练习题
1.
A是乘积为2007的5个自然数之和,B是乘积为2007的4个自然数之和。那么A、B两数之差的最大值是 。
2.
甲数比乙数大
,乙数比丙数大
,三个数的乘积是
,求这三个数?
3.
在面前有一个长方体,它的正面和上面的面积之和是209,如果它的长、宽、高都是质数,那么这个长方体的体积是多少?
4.
求满足条件
的a、b的值(a、b都是四位数).
5.
在下面的括号里填上不同的自然数,使等式成立.
(1)
;
(2)
参考答案
1.
2007=1×1×3×3×223=1×1×1×9×223=1×1×1×3×669=1×1×1×1×2007,所以A的可能值是231或235或675或2011,又2007=1×3×3×223=1×1×9×223=1×1×3×669=1×1×1×2007,所以B的可能值是230或234或674或2010,A、B两数之差的最大值为 2011-230=1781。
2.
将
分解质因数,
,则其中必有一个数是
或
的倍数;经试算,
,
,恰好
,所以这三个数即为
,
,
,一般象这种类型的题,都是从最大的那个质因数去分析.如果这道