专题01 整数(竞赛教程讲义)-【竞赛】2024-2025学年初中数学竞赛能力培优教程(全国通用)
2024-12-07
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2份
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25页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 数与式 |
| 使用场景 | 竞赛 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 440 KB |
| 发布时间 | 2024-12-07 |
| 更新时间 | 2024-12-24 |
| 作者 | 思而学 |
| 品牌系列 | 学科专项·竞赛 |
| 审核时间 | 2024-11-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48940676.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
全国初中数学竞赛培优教程
专题01 整数
真题重现
(2024七年级·全国·竞赛)上海世博会将于2010年5月1日至10月31日举行,截至2009年9月23日,已有242个国家和国际组织确认参加上海世博会.其中非洲个国家,美洲个国家,欧洲个国家,亚洲个国家,大洋洲个国家,国际组织个.
已知:(1);
(2)是完全平方数;
(3)与242的最大公约数是22.
求的值.
考点突破
一、奇数与偶数
【学霸笔记】
一个大于1的正整数,若除了1与它自身,再没有其他的约数,这样的正整数叫作质数;一个大于1的正整数,除了1与它自身,若还有其他的约数,这样的正整数称为合数. 这样,我们可以按约数个数将正整数分为三类:
质数、合数有下面常用的性质:
1. 1不是质数,也不是合数;2是唯一的偶质数.
2. 若质数则必或.
3. 若正整数a,b的积是质数p,则必有a=p或b=p.
【典例】一个两位数的个位数字和十位数字交换位置后,所得的数比原来的数大9,这样的两位数中,质数有( )
A.1个 B.3个 C.5个 D.6个
【分析】设个位数为x,十位数为y,则这个两位数为10y+x,个位十位交换后两位数表示为10x+y,根据所得的数比原来的数大9列出方程,再根据未知数的取值确定符合质数的个数即可.
【解答】解:设原两位数的个位数为x,十位数为y(x,y为自然数),原两伴数为10y+x,新两位数为10x+y,根据题意得:
10x+y﹣(10y+x)=9,
化简得:x﹣y=1,
因为x,y为1﹣9内的自然数,两位数为质数且个位与十位上的数大1时,符合条件的数有23、67、89,
所以这样的两位数中,质数有3个.
故选:B.
【点评】本题考查了二元一次方程的应用,涉及到质数的性质.解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系列出方程,再求解.注意不要漏解.
【巩固】已知三个不同的质数a,b,c满足abbc+a=2000,那么a+b+c= .
二、奇数与偶数
【学霸笔记】
整数按能否被2整除分为两大类:奇数和偶数,奇数与偶数有下列基本性质:
1. 奇数≠偶数.
2. 两个整数相加(减)或相乘,结果的奇偶性如下所示:
3. 若干个奇数之积是奇数,偶数与任意整数之积是偶数;偶数个奇数的和为偶数,若干个偶数的和为偶数.
4.设m、n是整数,则,的奇偶性相同.
5.设m是整数,则m与的奇偶性相同.
【典例】已知a、b、c中有两个奇数、一个偶数,n是整数,如果S=(a+2n+1)+(b+2n+2)+(c+2n+3),那么( )
A.S是偶数
B.S是奇数
C.S的奇偶性与n的奇偶性相同
D.S的奇偶性不能确定
【分析】弄清a+2n+1,b+2n+2,c+2n+3的奇偶性即可.可将3数相加,可知和为偶数,再根据三数和为偶数必有一数为偶数的性质可得积也为偶数.
【解答】解:(a+2n+1)+(b+2n+2)+(c+2n+3)=a+b+c+6(n+1).
∵a+b+c为偶数,6(n+1)为偶数,
∴a+b+c+6(n+1)为偶数
∴a+2n+1,b+2n+2,c+2n+3中至少有一个为偶数,
∴S是偶数.故选:A.
【点评】三个数的和为偶数,则至少有一个为偶数;三个数中有一个为偶数,则三数之和为偶数.三个数中有一个为偶数,则三数之积也为偶数
【巩固】已知三个质数a、b、c满足a+b+c+abc=99,那么|a﹣b|+|b﹣c|+|c﹣a|的值等于 .
三、数的十进制
【典例】用十进制计数法表示正整数,如365=300+60+5=3×102+6×101+5,用二进制计数法来表示正整数,如:5=4+1=1×22+0×21+1×20,记作:5=(101)2,14=8+4+2=1×23+1×22+1×21+0×20,记作:14=(1110)2,则(101011)2表示数( )
A.24 B.42 C.43 D.61
【分析】根据二进制记数法可以得到(101011)2=1×25+0×24+1×23+0×22+1×21+1×20,然后计算即可求得.
【解答】解:(101011)2=1×25+0×24+1×23+0×22+1×21+1×20=32+8+2+1=43,
故选:C.
【点评】本题考查了数的十进制,有理数的混合运算,正确理解题目中介绍的二进制是关键,主要考查了学生的自学能力.
【巩固】(1)【归纳与发现】
①填空:12=3×4,1+2=3×1;69=3× ,6+9=3× ;
②填空:312=3×104,3+1+2=3×2;504=3× ,5+0+4=3× .
(2)【验证与说理】
①试说明2325及其各个数位上的数字之和都可以被3整除(是3的整数倍);
②设是一个四位数(a,b,c,d分别为其千位,百位,十位,个位上的数字),若a+b+c+d可以被3整除,试说明可以被3整除.
四、数的整除性
【学霸笔记】
对于整数a和不为零的整数b,总存在整数m、n使得,其中m称为商,n称为余数,特别地,当n=0时,即a=bm,便称a被b整除(也称a是b的倍数或b是a的约数),记为.
整除有以下基本性质:
1. 若,则;
2. 若则;
3. 若且(a,c)=1,则,特别地,若质数,则必有或;
4. 若且(b,c)=1,则.
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
【典例】若x,y为整数,且2x+3y,9x+5y之一能被17整除,那么另一个也能被17整除.
【分析】先设u=2x+3y,v=9x+5y,假设17|u,把两式相减即可得到17|3v,即17|9x+5y,同理把两式相减消去x即可得到17|2x+3y.
【解答】证明:设u=2x+3y,v=9x+5y.若17|u,从上面两式中消去y,得
3v﹣5u=17x.①
所以17|3v.
因为(17,3)=1,所以17|v,即17|9x+5y.
若17|v,同样从①式可知17|5u.
因为(17,5)=1,
所以17|u,即17|2x+3y.
【点评】本题考查的是数的整除性问题,属较简单题目.
【巩固】已知7位数是72的倍数,求出所有的符合条件的7位数.
五、带余除法
【学霸笔记】
用一个正整数b去除另一个正整数a,若商为q,余数为r,则有,
余数有以下基本性质:
1. ;
2. 一个正整数a被另一个正整数n(n>1)除时,余数只可能是0,1,2,…,(n一1)中的一个,这样我们可以把整数按余数来分类;
3. 若两个正整数a,b被m除所得的余数相同,则称a与b对模m同余,记作 a≡b(modm),即(a-b)被m整除.
【典例】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4除余3,被3除余2,被2除余1,求N的最小值.
【分析】这个数加1可以被9,8,7,6,5,4,3,2整除,只需要求出9、8、7、6、5、4、3、2的最小公倍数减一即可.
【解答】解:设这个自然数是N.根据题意,可知,
这个自然数加1就可以被9,8,7,6,5,4,3,2整除,
∴N就是9,8,7,6,5,4,3,2的最小公倍数减去1,
∴N=3×3×2×2×2×7×5﹣1=2519.
【点评】本题主要考查了整除的性质和求最小公倍数的方法.由每组的余数均比除数小1,可得原数+1可被2~10整除,故欲求N的最小值,只需求出2~10的最小公倍数,即N+1的最小值即可.
【巩固】若1059,1417,2312分别被自然数x除时,所得的余数都是y,求x﹣y的值.
模拟演练
1.如a、b、c是三个任意整数,那么、、( )
A.都不是整数 B.至少有两个整数
C.至少有一个整数 D.都是整数
2.正整数a,b,c是等腰三角形三边的长,并且a+bc+b+ca=24,则这样的三角形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.在1~2005的所有正整数中,共有 个整数x,使33x+1和x3被5除的余数相同.
4.设四位数满足a3+b3+c3+d3+1=10c+d,则这样的四位数的个数为 .
5.有若干个苹果,2个一堆多一个,3个一堆多一个,4个一堆多一个,5个一堆多一个,6个一堆多一个,则这堆苹果最少有 个.
6.我们用记号“|”表示两个正整数间的整除关系,如3|12表示3整除12,那么满足x|(y+1)与y|(x+1)的正整数组(x,y)共有 组.
7.a,b,c都是质数,且满足a+b+c+abc=99,则 .
8.从古至今,密码的使用在很多方面都发挥着极其重要的作用.有一种密码的明文(真实文),其中的字母按计算机键盘顺序(自左至右、自上而下)与26个自然数1,2,3,…,25,26对应(见下表).
Q
W
E
R
T
Y
U
I
O
P
A
S
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
F
G
H
J
K
L
Z
X
C
V
B
N
M
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
设明文的任一字母对应的自然数为x,译为密文字母后对应的自然数为x'.例如,有一种译码方法按照以下变换实现:x→x',其中x'是(3x+2)被26除所得的余数与1之和(1≤x≤26).
则x=1时,x'=6,即明文Q译为密文Y;x=10时,x'=7,即明文P译为密文U.
现有某变换,将明文字母对应的自然数x变换为密文字母相应的自然数x':x→x',x'为(3x+b)被26除所得余数与1之和(1≤x≤26,1≤b≤26).
已知运用此变换,明文H译为密文T,则明文DAY译成密文为 .
9.求证:
(1)8|(551999+17);
(2)8(32n+7);
(3)17|(191000﹣1).
10.在一次游戏中,魔术师请一个人随意想一个三位数(a、b、c依次是这个数的百位、十位、个位数字),并请这个人算出5个数、、、与的和N,把N告诉魔术师,于是魔术师就可以说出这个人所想的数.现在设N=3194,请你当魔术师,求出数.
11.某次数学竞赛,共有40道选择题,规定答对一题得5分,不答得1分,答错倒扣1分.证明:不论有多少人参赛,全体学生的得分总和一定是偶数.
12.设a,b是两个不相等的正整数,P为质数,满足b2+a=p2,且是整数.
(1)求证:a>b;
(2)求p的值;
(3)求a,b的值.
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全国初中数学竞赛培优教程
专题01 整数
真题重现
1.(2024七年级·全国·竞赛)上海世博会将于2010年5月1日至10月31日举行,截至2009年9月23日,已有242个国家和国际组织确认参加上海世博会.其中非洲个国家,美洲个国家,欧洲个国家,亚洲个国家,大洋洲个国家,国际组织个.
已知:(1);
(2)是完全平方数;
(3)与242的最大公约数是22.
求的值.
【答案】,
【分析】本题考查完全平方数,公约数,解二元一次方程等,先由(1)(2)得出最小是最小是,进而结合(3)以及6个数之和为242确定d的值;再根据,确定;进而推出,由知或,分情况讨论得出a和c的值,即可求解.
【详解】解:,
由(3)知是整数.
由(1)、(2)知最小是最小是,则d最小是.
若,则最小是,,矛盾.
所以.
由(1)、(2)知,
若,则,矛盾.
所以,则.
,
由知或.
若,则①,
,
与奇偶性相同,
由(2)知是完全平方数,且,则②,
得,矛盾;
则③,,
与奇偶性相同,
由(2)知是完全平方数,
则④,
得.
综上:,.
考点突破
一、奇数与偶数
【学霸笔记】
一个大于1的正整数,若除了1与它自身,再没有其他的约数,这样的正整数叫作质数;一个大于1的正整数,除了1与它自身,若还有其他的约数,这样的正整数称为合数. 这样,我们可以按约数个数将正整数分为三类:
质数、合数有下面常用的性质:
1. 1不是质数,也不是合数;2是唯一的偶质数.
2. 若质数则必或.
3. 若正整数a,b的积是质数p,则必有a=p或b=p.
【典例】一个两位数的个位数字和十位数字交换位置后,所得的数比原来的数大9,这样的两位数中,质数有( )
A.1个 B.3个 C.5个 D.6个
【分析】设个位数为x,十位数为y,则这个两位数为10y+x,个位十位交换后两位数表示为10x+y,根据所得的数比原来的数大9列出方程,再根据未知数的取值确定符合质数的个数即可.
【解答】解:设原两位数的个位数为x,十位数为y(x,y为自然数),原两伴数为10y+x,新两位数为10x+y,根据题意得:
10x+y﹣(10y+x)=9,
化简得:x﹣y=1,
因为x,y为1﹣9内的自然数,两位数为质数且个位与十位上的数大1时,符合条件的数有23、67、89,
所以这样的两位数中,质数有3个.
故选:B.
【点评】本题考查了二元一次方程的应用,涉及到质数的性质.解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系列出方程,再求解.注意不要漏解.
【巩固】已知三个不同的质数a,b,c满足abbc+a=2000,那么a+b+c= .
【分析】由题设条件abbc+a=2000得a(bbc+1)=2000,注意到2000能够被8整除,由此推断a、(bbc+1)的奇偶性.以此为突破口,问题就迎刃而解了.
【解答】解:∵a(bbc+1)=2000,∴a能被2000整除且a,b,c为不同的质数
∴a=2或5
当a=2,bbc+1=1000
∴bbc=999∴33×37=999
∴b=3,c=37
当a=5,bbc+1=400
∴bbc=399(不合题意)
∴a+b+c=2+3+37=42.
【点评】本题用到了:任何一个整数都能分解成质因数的连乘积,这种分解式是唯一的.
二、奇数与偶数
【学霸笔记】
整数按能否被2整除分为两大类:奇数和偶数,奇数与偶数有下列基本性质:
1. 奇数≠偶数.
2. 两个整数相加(减)或相乘,结果的奇偶性如下所示:
3. 若干个奇数之积是奇数,偶数与任意整数之积是偶数;偶数个奇数的和为偶数,若干个偶数的和为偶数.
4.设m、n是整数,则,的奇偶性相同.
5.设m是整数,则m与的奇偶性相同.
【典例】已知a、b、c中有两个奇数、一个偶数,n是整数,如果S=(a+2n+1)+(b+2n+2)+(c+2n+3),那么( )
A.S是偶数
B.S是奇数
C.S的奇偶性与n的奇偶性相同
D.S的奇偶性不能确定
【分析】弄清a+2n+1,b+2n+2,c+2n+3的奇偶性即可.可将3数相加,可知和为偶数,再根据三数和为偶数必有一数为偶数的性质可得积也为偶数.
【解答】解:(a+2n+1)+(b+2n+2)+(c+2n+3)=a+b+c+6(n+1).
∵a+b+c为偶数,6(n+1)为偶数,
∴a+b+c+6(n+1)为偶数
∴a+2n+1,b+2n+2,c+2n+3中至少有一个为偶数,
∴S是偶数.故选:A.
【点评】三个数的和为偶数,则至少有一个为偶数;三个数中有一个为偶数,则三数之和为偶数.三个数中有一个为偶数,则三数之积也为偶数
【巩固】已知三个质数a、b、c满足a+b+c+abc=99,那么|a﹣b|+|b﹣c|+|c﹣a|的值等于 .
【分析】通过讨论判断出a、b、c中只有一个数为奇数,又知偶数质数仅有2一个,可推出a=b=2,c=19.
【解答】解:a+b+c+abc这个式子,在a、b、c都是整数时有如下特性,
a、b、c三个数全为奇数时值为偶数;
只有两个数为奇数时值为偶数;
只有一个数为奇数时值为奇数;
全为偶数时值为偶数;
a+b+c+abc=99,因此只有一个数为奇数,
而偶数质数仅有2一个,
因此不妨设a=b=2,
则c=19,|a﹣b|+|b﹣c|+|c﹣a|=34.
故答案为:34.
【点评】此题考查了质数与合数的概念,2在解题中起着重要作用.解题时要侧重于逻辑推理,这也是竞赛题的精彩之处.
三、数的十进制
【典例】用十进制计数法表示正整数,如365=300+60+5=3×102+6×101+5,用二进制计数法来表示正整数,如:5=4+1=1×22+0×21+1×20,记作:5=(101)2,14=8+4+2=1×23+1×22+1×21+0×20,记作:14=(1110)2,则(101011)2表示数( )
A.24 B.42 C.43 D.61
【分析】根据二进制记数法可以得到(101011)2=1×25+0×24+1×23+0×22+1×21+1×20,然后计算即可求得.
【解答】解:(101011)2=1×25+0×24+1×23+0×22+1×21+1×20=32+8+2+1=43,
故选:C.
【点评】本题考查了数的十进制,有理数的混合运算,正确理解题目中介绍的二进制是关键,主要考查了学生的自学能力.
【巩固】(1)【归纳与发现】
①填空:12=3×4,1+2=3×1;69=3× ,6+9=3× ;
②填空:312=3×104,3+1+2=3×2;504=3× ,5+0+4=3× .
(2)【验证与说理】
①试说明2325及其各个数位上的数字之和都可以被3整除(是3的整数倍);
②设是一个四位数(a,b,c,d分别为其千位,百位,十位,个位上的数字),若a+b+c+d可以被3整除,试说明可以被3整除.
【分析】(1)①②根据有理数的加法法则、乘法法则计算;
(2)利用数的十进制表示出2325,根据数的整除解答;
②利用数的十进制表示出,再根据数的整除解答.
【解答】解(1)①12=3×4,1+2=3×1;69=3×23,6+9=3×5;
②312=3×104,3+1+2=3×2;504=3×168,5+0+4=3×3,
故答案为:①23,5;②168,3;
(2)①2325=2×1000+3×100+2×10+5×1
=2×(999+1)+3×(99+1)+2×(9+1)+5
=2×999+2+3×99+3+2×9+2+5
=(2×999+3×99+2×9)+(2+3+2+5)
=3(2×333+3×33+2×3)+3×4,
∵2×333+3×33+2×3为整数,4为整数,
∴2325可以被3整除,
2+3+2+5=12=3×4,3×4能被3整除,
∴2325及其各个数位上的数字之和都可以被3整除;
②abcd=1000a+100b+10c+d
=a(999+1)+b(99+1)+c(9+1)+d
=999a+a+99b+b+9c+c+d
=(999a+99b+9c)+(a+b+c+d)
=3(333a+33b+3c)+(a+b+c+d),
∵a,b,c,d为整数,
∴333a+33b+3c 是整数,
∴3×(333a+33b+3c)能被3整除,
∴若 a+b+c+d 能被3整除,则abcd可以被3整除.
【点评】本题考查的是数的十进制、数的整除,正确利用数的十进制表示数是解题的关键.
四、数的整除性
【学霸笔记】
对于整数a和不为零的整数b,总存在整数m、n使得,其中m称为商,n称为余数,特别地,当n=0时,即a=bm,便称a被b整除(也称a是b的倍数或b是a的约数),记为.
整除有以下基本性质:
1. 若,则;
2. 若则;
3. 若且(a,c)=1,则,特别地,若质数,则必有或;
4. 若且(b,c)=1,则.
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
【典例】若x,y为整数,且2x+3y,9x+5y之一能被17整除,那么另一个也能被17整除.
【分析】先设u=2x+3y,v=9x+5y,假设17|u,把两式相减即可得到17|3v,即17|9x+5y,同理把两式相减消去x即可得到17|2x+3y.
【解答】证明:设u=2x+3y,v=9x+5y.若17|u,从上面两式中消去y,得
3v﹣5u=17x.①
所以17|3v.
因为(17,3)=1,所以17|v,即17|9x+5y.
若17|v,同样从①式可知17|5u.
因为(17,5)=1,
所以17|u,即17|2x+3y.
【点评】本题考查的是数的整除性问题,属较简单题目.
【巩固】已知7位数是72的倍数,求出所有的符合条件的7位数.
【分析】7位数能被8,9整除,运用整数能被8、9整除的性质讨论x和y的取值组合,从而得出答案.
【解答】解:∵72|,
∴8|,9|,
由此得:1+2+8+7+x+y+6=24+x+y是9的倍数,而0<x≤9,0<y≤9,
则x+y=3或12,又必是8的倍数,必是4的倍数,
则y=1,3,5,7或9,
当y=1时,x=2,8|216;
当y=3时,x=0或9,8不能整除36(不符合题意),8|936(符合题意);
当y=5时,x=7,8不能整除756(不符合题意);
当y=7时,x=5,8|576;
当y=9时,x=3,8不能整除396(不符合题意);
综上可得:当y=1,x=2;y=3,x=9,y=7,x=5时所得的7位数满足条件.
∴符合条件的7位数为:1287216,1287936,1287576.
【点评】本题考查了数的整除性的知识,难度较大,关键是根据整除的知识得到x+y的可能值及y的可能值,然后分类讨论可能性.
五、带余除法
【学霸笔记】
用一个正整数b去除另一个正整数a,若商为q,余数为r,则有,
余数有以下基本性质:
1. ;
2. 一个正整数a被另一个正整数n(n>1)除时,余数只可能是0,1,2,…,(n一1)中的一个,这样我们可以把整数按余数来分类;
3. 若两个正整数a,b被m除所得的余数相同,则称a与b对模m同余,记作 a≡b(modm),即(a-b)被m整除.
【典例】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4除余3,被3除余2,被2除余1,求N的最小值.
【分析】这个数加1可以被9,8,7,6,5,4,3,2整除,只需要求出9、8、7、6、5、4、3、2的最小公倍数减一即可.
【解答】解:设这个自然数是N.根据题意,可知,
这个自然数加1就可以被9,8,7,6,5,4,3,2整除,
∴N就是9,8,7,6,5,4,3,2的最小公倍数减去1,
∴N=3×3×2×2×2×7×5﹣1=2519.
【点评】本题主要考查了整除的性质和求最小公倍数的方法.由每组的余数均比除数小1,可得原数+1可被2~10整除,故欲求N的最小值,只需求出2~10的最小公倍数,即N+1的最小值即可.
【巩固】若1059,1417,2312分别被自然数x除时,所得的余数都是y,求x﹣y的值.
【分析】设已知三数除以x的商分别为自然数a、b、c,根据题干条件1059、1417和2312分别被自然数x除时,所得余数都是自然数y,于是可列式ax+y=1059,①bx+y=1417,②cx+y=2312,③根据这三个式子求出x和y的值.
【解答】解:设已知三数除以x的商分别为自然数a、b、c,则可得
ax+y=1059①,
bx+y=1417②,
cx+y=2312③,
②﹣①得,(b﹣a)x=358=2×179④,
③﹣②得,(c﹣b)x=895=5×179⑤,
⑤﹣①得,(c﹣a)x=1253=7×179⑥,
从④、⑤、⑥三式可知,x=179,
∴1059=179×5+164,
∴y=164,
∴x﹣y=179﹣164=15.
【点评】本题主要考查数的整除性,解答本题的关键是设已知三数除以x的商分别为自然数a、b、c,根据题干条件列出方程,此题难度不大
模拟演练
1.如a、b、c是三个任意整数,那么、、( )
A.都不是整数 B.至少有两个整数
C.至少有一个整数 D.都是整数
【分析】分三种情况讨论:①假设a,b,c都是偶数或都是奇数,②假设其中有两个是偶数,一个是奇数,③假设有两个奇数,一个偶数,即可得出答案.
【解答】解:假设a,b,c都是偶数或都是奇数,则a+b,b+c,a+c都是偶数,那么、、都是整数,
假设其中有两个是偶数,一个是奇数,那么、、有一个是整数,
假设有两个奇数,一个偶数,那么、、有一个是整数,
综上所述:、、至少有一个是整数,
故选:C.
【点评】本题考查了整数的奇偶性问题,难度一般,关键是掌握分类讨论的思想解题.
2.正整数a,b,c是等腰三角形三边的长,并且a+bc+b+ca=24,则这样的三角形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】先将a+bc+b+ca=24 可以化为 (a+b)(c+1)=24,然后根据24分解为大于等于2的两个正整数的乘积有几种组合讨论是否符合题意即可得出答案.
【解答】解:a+bc+b+ca=24 可以化为 (a+b)(c+1)=24,其中a,b,c都是正整数,并且其中两个数相等,
令a+b=A,c+1=C 则A,C为大于2的正整数,
那么24分解为大于等于2的两个正整数的乘积有几种组合2×12,3×8,4×6,6×4,3×8,2×12,
①、A=2,C=12时,c=11,a+b=2,无法得到满足等腰三角形的整数解;
②、A=3,C=8时,c=7,a+b=3,无法得到满足等腰三角形的整数解;
③、A=4,C=6时,c=5,a+b=4,无法得到满足等腰三角形的整数解;
④、A=6,C=4时,c=3,a+b=6,可以得到a=b=c=3,可以组成等腰三角形;
⑤、A=8,C=3时,c=2,a+b=8,可得a=b=4,c=2,可以组成等腰三角形,a=b=4是两个腰;
⑥、A=12,C=2时,可得 a=b=6,c=1,可以组成等腰三角形,a=b=6是两个腰.
∴一共有3个这样的三角形.
故选:C.
【点评】本题考查数的整除性及等腰三角形的知识,难度一般,在解答本题时将原式化为因式相乘的形式及将24分解为大于等于2的两个正整数的乘积有几种组合是关键.
3.在1~2005的所有正整数中,共有 332 个整数x,使33x+1和x3被5除的余数相同.
【分析】首先求出33x+1除以5的余数和x3除以5的余数,分别求出余数的循环节,然后比较相等个数的余数中,有几个数让33x+1和x3被5除的余数相同,根据规律,求出总数.
【解答】解:33x+1除以5的余数,
依次为1、2、4、3、1、2、4、3…
4个数为一个循环,
x3除以5的余数,
依次为1、3、2、4、0、1、3、2、4、0、1、3、2、4、0、3、3、2、4、0…
显然5个数为一个循环,
依次为1、3、2、4、0,
这样,我们考虑20个数的循环,
33x+1除以5的余数:1、2、4、3;1、2、4、3;1、2、4、3;1、2、4、3;1、2、4、3;
x3除以5的余数:1、3、2、4、0;1、3、2、4、0;1、3、2、4、0;1、3、2、4、0;1、3、2、4、0;
对比可以看出第1、12、18、19这几个数,使33x+1和x3被5除的余数相同,
即20个数的一个循环中,有4个数符合要求,
即2005=20×100+5,
前5个数中有1个符合要求,
故满足要求的总数为100×4+1=401(个),
故答案为401.
【点评】本题主要考查同余问题的知识点,解答本题的关键是熟练掌握带余除法的知识,此题比较简单.
4.设四位数满足a3+b3+c3+d3+1=10c+d,则这样的四位数的个数为 5 .
【分析】首先根据题意确定a,b,c,d的取值范围,再分类讨论求解即可.
【解答】解:根据题意可得:a,b,c,d是小于10的自然数,
∵a3+b3+c3+d3+1=10c+d,
∴可得a3+b3+c3+d3+1是两位数,
∴a,b,c,d均为小于5的自然数,
∴如果c=1,d=0,则a=2,b=0,此时这个四位数为2010,
如果c=1,d=1,则a=2,b=0,此时这个四位数为2011,
如果c=1,d=2,则a=1,b=1,此时这个四位数为1112,
如果c=2,找不到符合要求的数,
如果c=3,d=0,则a=1,b=1,此时这个四位数为1130,
如果c=3,d=1,则a=1,b=1,此时这个四位数为1131,
如果c=4,则c3=64,不符合题意,
故此四位数可能为:2010或2011或1112或1130或1131.
故答案为:5.
【点评】此题考查了数字的表示方法与有关性质.解此题的关键是依据已知,求得a,b,c,d的取值范围,利用分类讨论思想求解.
5.有若干个苹果,2个一堆多一个,3个一堆多一个,4个一堆多一个,5个一堆多一个,6个一堆多一个,则这堆苹果最少有 61 个.
【分析】设这堆苹果最少有x个,2个一堆是q1堆,3个一堆是q2堆,4个一堆是q3堆,5个一堆是q4堆,6个一堆是q5堆,根据题意列出方程组,把x﹣1与q转化为最小公倍数关系,即可求出x的最小值.
【解答】解:设这堆苹果最少有x个,依题意得
,所以
由此可见,x﹣1是2,3,4,5,6的最小公倍数
因为2、3、4、5、6的最小公倍数是60,所以x﹣1=60,即x=61
故答案为:61个.
【点评】本题考查的是带余数的除法,根据题意列出方程组是解答此题的关键.
6.我们用记号“|”表示两个正整数间的整除关系,如3|12表示3整除12,那么满足x|(y+1)与y|(x+1)的正整数组(x,y)共有 5 组.
【分析】根据满足x|(y+1)与y|(x+1),因而x与y的差一定是1或相等,据此即可进行讨论即可.
【解答】解:根据满足x|(y+1)与y|(x+1),因而x与y的差一定是1或相等.
可以验证(1,1)(1,2)(2,1)(2,3)(3,2)满足条件,
当x>3以后(x,x+1)以及(x,x)(x,x﹣1)都不满足条件.
故共有5组,分别是(1,1)(1,2)(2,1)(2,3)(3,2).
故答案为:5.
【点评】本题主要考查了数的整除性,根据x|(y+1)与y|(x+1),得到x与y的差一定是1或相等,是解题的关键.
7.a,b,c都是质数,且满足a+b+c+abc=99,则 .
【分析】先根据假设a,b,c都是奇数,判断出与已知相矛盾,可得出a,b,c中必有两个偶数是2,再求出另一个数的值,代入所求代数式进行计算即可.
【解答】解:若a,b,c都是奇数,那么abc也为奇数,则a+b+c+abc为偶数,与a+b+c+abc=99矛盾,
∴a,b,c中必有一个偶数,
又∵a,b,c都是质数,
∴a,b,c中必有一个偶数是2,
令a=2,则b+c+2bc=97,
同理,若b,c都是奇数,则bc为奇数,则b+c+2bc为偶数,与b+c+2bc=97矛盾,
∴b,c中也必有一个偶数,则偶数必是2,
令b=2,可得c=19,
∴.
故答案为:.
【点评】本题考查的是质数与合数,熟知“在所有质数中只有2是偶数”是解答此题的关键.
8.从古至今,密码的使用在很多方面都发挥着极其重要的作用.有一种密码的明文(真实文),其中的字母按计算机键盘顺序(自左至右、自上而下)与26个自然数1,2,3,…,25,26对应(见下表).
Q
W
E
R
T
Y
U
I
O
P
A
S
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
F
G
H
J
K
L
Z
X
C
V
B
N
M
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
设明文的任一字母对应的自然数为x,译为密文字母后对应的自然数为x'.例如,有一种译码方法按照以下变换实现:x→x',其中x'是(3x+2)被26除所得的余数与1之和(1≤x≤26).
则x=1时,x'=6,即明文Q译为密文Y;x=10时,x'=7,即明文P译为密文U.
现有某变换,将明文字母对应的自然数x变换为密文字母相应的自然数x':x→x',x'为(3x+b)被26除所得余数与1之和(1≤x≤26,1≤b≤26).
已知运用此变换,明文H译为密文T,则明文DAY译成密文为 CHQ .
【分析】根据明文字母对应的自然数x变换为密文字母相应的自然数x':x→x',x'为(3x+b)被26除所得余数与1之和(1≤x≤26,1≤b≤26)推知[(3×13+b)﹣4]是26的倍数即可得出b的值,易得结果.
【解答】解:∵明文H译为密文T,
即H为16,T为5,
∴(16×3+b)÷26=n…4,
∴b=8,
根据题意,D为13,则(3×13+8)÷26=1…21,
21+1=22,
∴D译文为C,
同理:A译文为H,Y译文为Q,
故答案为CHQ.
【点评】此题以密码知识为载体,考查了同学们的逻辑推理能力,要明确带余除法的意义,可为解题指明方向.
9.求证:
(1)8|(551999+17);
(2)8(32n+7);
(3)17|(191000﹣1).
【分析】(1)根据55+1能被8整除可得出551999+1也能被8整除,进而可得出答案;
(2)先根据32﹣1=9﹣1=8能被8整除可得出32n﹣1能被8整除,故32n﹣1+8能被8整除,即32n+7能被8整除;
(3)根据19﹣2=17能被17整除,可知194﹣(24+1)能被17整除,进而可得出(194)250+1250﹣2能被17整除,故可得出结论.
【解答】证明:(1)∵55+1能被8整除,
∴551999+1也能被8整除,
∵16能被8整除,
∴551999+1+16=551999+17能被8整除;
(2)∵32﹣1=9﹣1=8能被8整除,
∴32n﹣1能被8整除,
∴32n﹣1+8能被8整除,
即32n+7能被8整除;
(3)∵19﹣2=17能被17整除,
∴194﹣(24+1)能被17整除,
∵191000=(194)250+1250﹣2能被17整除,
∴17|(191000﹣1).
【点评】本题考查的是同余问题,熟知同余问题的等价关系式解答此题的关键.
10.在一次游戏中,魔术师请一个人随意想一个三位数(a、b、c依次是这个数的百位、十位、个位数字),并请这个人算出5个数、、、与的和N,把N告诉魔术师,于是魔术师就可以说出这个人所想的数.现在设N=3194,请你当魔术师,求出数.
【分析】根据题意可以列出3194,然后依题解得a+b+c的值,最后算出.
【解答】解:由3194,
222×(a+b+c)=3194+100a+10b+c,3194÷222=14…86,
∴a+b+c>14
当a+b+c=15时,15×222﹣3194=3330﹣3194=136,而1+3+6≠15,故错误.
当a+b+c=16时,16×222﹣3194=358;
当a+b+c=17时,17×222﹣3194=580,5+8+0≠17,不合题意;
当a+b+c=18时,18×222﹣3194=802,8+0+2≠18,不合题意;
当a+b+c≥19时,1000,不合题意.
∴136+222=358.
【点评】本题主要考查整数的十进制表示法的知识点,此题难度较大,解题的关键是求出a+b+c的值.
11.某次数学竞赛,共有40道选择题,规定答对一题得5分,不答得1分,答错倒扣1分.证明:不论有多少人参赛,全体学生的得分总和一定是偶数.
【分析】由题意得,每一个学生的得分=选对所得分数+不答所得分数﹣选错扣的分数,据此可得每一个学生的得分都是偶数,从而得出全体学生的得分总和一定是偶数.
【解答】证明:我们证明每一个学生的得分都是偶数.
设某个学生答对了a道题,答错了b道题,那么还有(40﹣a﹣b)道题没有答.于是此人的得分是
5a+(40﹣a﹣b)﹣b=4a﹣2b+40,
这是一个偶数.
所以,不论有多少人参赛,全体学生的得分总和一定是偶数.
【点评】此题结合实际问题考查整数的奇偶性问题,解答此题的关键是理清题意,找准代数式,得到每一个学生的得分都是偶数.
12.设a,b是两个不相等的正整数,P为质数,满足b2+a=p2,且是整数.
(1)求证:a>b;
(2)求p的值;
(3)求a,b的值.
【分析】(1)运用不等式的性质和因式分解,由1可推出a>b,从而解决问题;
(2)设k(其中k>1,k为正整数),则有a2+b=k(b2+a)=kp2,与条件“b2+a=p2”结合,可得p2.若为正整数,则与a+b﹣1中有一个是1,另一个是p2,或两个都是p;若是正整数,则a﹣b与中有一个是1,另一个是p2,或两个都是p.只需通过分类讨论就可解决问题;
(3)由(2)可知,只有当a﹣b=p时,存在正整数a、b及质数p,使得条件成立,此时(a﹣b)2=p2=b2+a,整理得a=2b+1,从而得到k4.由k是大于1的正整数可得是小于3的正整数,从而求出b,就可得到a.
【解答】解:(1)∵a,b是两个不相等的正整数,
∴a2+b,b2+a都是正整数,a+b﹣1>0.
∵是整数,
∴1,
∴a2+b≥b2+a,
∴a2+b﹣b2﹣a=(a+b)(a﹣b)﹣(a﹣b)=(a﹣b)(a+b﹣1)≥0,
∵a+b﹣1>0,a≠b,
∴a>b;
(2)设k(其中k>1,k为正整数),
则有a2+b=k(b2+a)=kp2,
∴(k﹣1)p2=kp2﹣p2=a2+b﹣b2﹣a=(a﹣b)(a+b﹣1),
∴p2.
∵P是质数,
∴p2=1×p2=p×p.
①1且a+b﹣1=p2,
此时a+b﹣1=p2=b2+a,整理得b2﹣b+1=0,
方程无解.
②p2且a+b﹣1=1,
此时a+b=2,与条件“a、b为不相等的正整数”矛盾;
③a+b﹣1=p,
此时(a+b﹣1)2=p2=b2+a,
∴a=(a+b﹣1)2﹣b2=(a+2b﹣1)(a﹣1),
∴a+2b﹣11.
∵a+2b﹣1为整数,
∴也是整数,
∴正整数a=2.
∵a>b,
∴正整数b=1,
∴p=a+b﹣1=2,
∴2,
∴k,与k为正整数矛盾;
④1且a﹣b=p2,
此时a﹣b=p2=b2+a,
整理得b2+b=0,
解得b1=0,b2=﹣1,
与b为正整数矛盾;
⑤p2且a﹣b=1,
此时a=b+1,
k
=1
∵b2+b+1﹣2b=b2﹣b+1=(b)20,
∴b2+b+1>2b>0,
∴1,
∴k<2,
与“k是大于1的正整数”矛盾;
⑥a﹣b=p,
此时(a﹣b)2=p2=b2+a,
整理得a=2b+1,
则k
4.
∵k是大于1的正整数,
∴是小于3的正整数,
∴整数b+1=3,
∴b=2,
∴a=2b+1=5,
∴p=a﹣b=3.
综上所述:p=3;
(3)由(2)可知,
只有当a﹣b=p时,存在正整数a、b及质数p,使得条件成立,
此时(a﹣b)2=p2=b2+a,整理得a=2b+1,
则k
4.
∵k是大于1的正整数,
∴是小于3的正整数,
∴整数b+1=3,
∴b=2,
∴a=2b+1=5.
【点评】本题考查了质数与合数、质因数的分解、因式分解、分式的分解等知识,难度比较大,在解决问题的过程中用到了分类讨论、转化(将一个分式转化为一个整数与一个分子是整数的简单分式的和)、反证法等重要的数学思想方法,应学会使用.
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