内容正文:
第三单元第3课时 质数和合数
知识点一质数与合数
1、一个数,如果只有1和它本身两个因数,这样的数叫作质数(或素数)。一个数除了1和它
本身还有别的因数,这样的数叫作合数。1既不是质数,也不是合数,
知识点二分解质因数
1、如果一个数的因数是质数,这个因数就是它的质因数。把一个合数用质数相乘的形式表示出来,叫作分解质因数。
题型一质数与合数的认识
1.著名的哥德巴赫猜想:“任意一个大于2的偶数,一定能写成两个质数相加的和”,该猜想成为数学中一个著名的难题,被称为“数学皇冠上的明珠”。下面不符合哥德巴赫猜想的是( )。
A.20=13+7 B.100=29+71 C.44=33+11 D.60=31+29
【答案】C
【分析】先明确哥德巴赫猜想的条件:大于2的偶数可表示为两个质数之和,再依次判断每个选项中的和是否为大于2的偶数,以及两个加数是否为质数。质数是指在大于1的自然数中,除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数。
【解答】A.20是大于2的偶数;13的因数只有1和13,是质数;7的因数只有1和7,是质数,所以选项A符合哥德巴赫猜想;
B.100是大于2的偶数;29的因数只有1和29,是质数;71的因数只有1和71,是质数,所以选项B符合哥德巴赫猜想;
C.44是大于2的偶数;11的因数只有1和11,是质数;33的因数有1、3、11、33,不是质数,所以选项C不符合哥德巴赫猜想;
D.60是大于2的偶数;31的因数只有1和31,是质数;29的因数只有1和29,是质数,所以选项D符合哥德巴赫猜想。
故答案为:C
2.下列诗句中,所含数字都是合数的诗句是( )。
A.可怜九月初三夜,露似真珠月似弓。 B.两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天
C.毕竟西湖六月中,风光不与四时同。 D.绿阴不减来时路,添得黄鹂四五声。
【答案】C
【分析】一个大于1的自然数,除了1和它本身,还有其他因数,这样的数叫做合数。只有1和它本身两个因数的数,这样的数叫做质数。1既不是质数也不是合数。
【解答】A.诗句中的数字是9和3,9是合数,3是质数,并非都是合数。
B.诗句中的数字是2和1,2是质数,1既不是质数也不是合数,并非都是合数。
C.诗句中的数字是6和4,6和4都是合数,符合题目要求。
D.诗句中的数字是4和5,4是合数,5是质数,并非都是合数。
故答案为:C
3.下面几组数中,全是质数的是( )。
A.1,5,17 B.2,15,31 C.3,19,61 D.11,91,81
【答案】C
【分析】质数是指一个大于1的自然数,除了1和它本身以外,没有其他因数的数。1不是质数也不是合数。据此逐项分析解答。
【解答】A.1不是质数;5只能被1和5整除,是质数;17只能被1和17整除,是质数,所以选项A不符合要求。
B.2是质数;15可以分解为3×5,除了1和15外还有其他因数,是合数;31只能被1和31整除,是质数,所以选项B不符合要求。
C.3只能被1和3整除,是质数;19只能被1和19整除,是质数;61只能被1和61整除,是质数,所以选项C符合要求。
D.11只能被1和11整除,是质数;91可以分解为7×13,除了1和91外还有其他因数,是合数;81可以分解为9×9,除了1和81外还有其他因数,是合数,所以选项D不符合要求。
故答案为:C
题型二质数与合数的综合应用
4.美美用一张手工纸折爱心,妈妈告诉她这张长方形纸的周长是10分米,并且它的长、宽的分米数是两个质数,这张长方形纸的面积是多少平方分米?
【答案】6平方分米
【分析】根据长方形周长=(长+宽)×2,则长+宽=周长÷2,据此求出长方形纸的长与宽的和;一个数,只有1和它本身两个因数,这样的数叫做质数,求出和是5分米的两个质数,再根据长方形面积=长×宽,据此求出这张长方形纸的面积。
【解答】10÷2=5(分米)
和是5的两个质数是3和2,长方形纸的长是3分米,宽是2分米。
3×2=6(平方分米)
答:这张长方形纸的面积是6平方分米。
5.宋代著名词人辛弃疾在《西江月·夜行黄沙道中》两句词:“七八个星天外,两三点雨山前”描写了天未亮前的清晨景色,非常优美。词中有7、8、2、3四个数字,请你用“因数和倍数”单元所学的知识,选出其中一个与其它三个不同的数字,并说明理由。
【答案】8和7,2,3不同;理由见详解
【分析】一个数,只有1和它本身两个因数,这样的数叫做质数;一个数,除了1和它本身以外还有其他因数,这样的数叫做合数,据此分析解答。
【解答】8的因数有:1,2,4,8,有4个因数,8是合数。
7的因数有:1,7,有2个因数,7是质数。
2的因数有:1,2,有2个因数,2是质数。
3的因数有:1,3,有2个因数,3是质数。
8有4个因数是合数,7,2,3只有1和它本身2个因数是质数。所以8和7,2,3不同。
答:8和7,2,3不同。
6.妈妈的银行卡密码是由六个数字组成的,其中不含数字0,第一位数既是偶数,又是质数;第二位数既是5的倍数,又是5的因数;第三位数既是2的倍数,又是3的倍数;第四位数既不是质数,也不是合数;第五位数既是奇数,又是合数;第六位数是一位数中最大的合数。妈妈银行卡密码是多少?
【答案】256199
【分析】根据偶数的意义:能被2整除的数;奇数:不能被2整除的数;
一个数既是它的因数,也是它的倍数;
2的倍数特征:个位上的数字是0、2、4、6、8的数是2的倍数;3的倍数的特征:一个数各个数位上的数字的和是3的倍数,这个数就是3的倍数。
既是2的倍数又是3的倍数的特征:个位上的数字是0、2、4、6、8,各个数位上的数字的和是3的倍数的数;
一个数,只有1和它本身两个因数,这样的数叫做质数;一个数,除了1和它本身两个因数外,还有其他因数,这样的数叫做合数,1既不是质数,也不是合数;据此分析解答。
【解答】第一个数字:不含数字0,第一位数既是偶数,又是质数;这个数字是2;
第二位数既是5的倍数,又是5的因数;这个数字是5;
第三位数既是2的倍数,又是3的倍数,在1~9中,只有6既是2的倍数,又是3的倍数,这个数字是6;
第四位数既不是质数,也不是合数;1既不是质数,也不是合数,这个数字是1;
第五位数既是奇数,又是合数,在1~9中,9既是奇数,也是合数,这个数字是9;
第六位数是一位数中最大的合数,在1~9中,最大的合数是9,这个数字是9。
妈妈银行卡的密码是256199。
答:妈妈银行卡密码是256199。
题型三质因数的含义
7.下列哪个数字同时含有质因数3、5。( )
A.365 B.3840 C.215 D.528
【答案】B
【分析】把一个合数用质数相乘的形式表示出来叫做分解质因数。这里的质数即为这个合数的质因数。那么每个选项中的数既要是3的倍数,也要是5的倍数,同时是3、5的倍数的特征是:个位上是0或5,且各个数位上数字的和是3的倍数的数。据此判断。
【解答】A.365个位是5,是5的倍数;3+6+5=14,14不是3的倍数,所以365不是3的倍数,不符合。
B.3840个位是0,是5的倍数;3+8+4+0=15,15是3的倍数,所以3840也是3的倍数,符合。
C.215个位是5,是5的倍数;2+1+5=8,8不是3的倍数,所以215不是3的倍数,不符合。
D.528个位是8,不是5的倍数,不符合。
故答案为:B
8.210的质因数共有( )。
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】A
【分析】先找出210所有的因数,再找出所有因数属于质数的数即可。
【解答】210的因数:1、2、3、5、6、7、10、14、15、21、30、35、42、70、105、210;
其中质因数有:2、3、5、7,一共有4个。
故答案为:A
9.一个数只有质因数3,这个数比50大,比100小,这个数是( )。
【答案】81
【分析】一个数只有质因数3,则这个数可以写成几个3相乘的形式,写出几个3相乘并算出结果,看是否比50大比100小即可。
【解答】由题可知,这个数比50大,比100小,
3×3×3
=9×3
=27
3×3×3×3
=27×3
=81
3×3×3×3×3
=81×3
=243
只有50<81<100,所以这个数是81。
题型四分解质因数
10.把下面各数分解质因数。
32 55 87
【答案】32=2×2×2×2×2;55=5×11;87=3×29
【分析】每个合数都可以写成几个质数相乘的形式,其中每个质数都是这个合数的因数,分解质因数就是把一个合数用质因数相乘的形式表示出来,求一个数分解质因数,要从最小的质数除起,一直除到结果为质数为止。
【解答】32=2×2×2×2×2 55=5×11 87=3×29
11.用短除法将下面各数分解质因数。
34 60 84
【答案】见详解
【分析】把一个合数分解质因数,就是把一个合数写成几个质因数相乘的形式,一般先从较小的质数试着分解。
【解答】;34=2×17;
;60=2×2×3×5;
;84=2×2×3×7。
12.用短除法把下面各数分解质因数。
20 36 78 65
【答案】20=2×2×5;36=2×2×3×3;78=2×3×13;65=5×13
【分析】每个合数都可以写成几个质数相乘的形式,其中每个质数都是这个合数的因数,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。求一个数分解质因数,要从最小的质数除起,一直除到结果为质数为止。分解质因数的算式叫短除法,和除法的性质差不多。分解质因数只针对合数。据此解答。
【解答】
20=2×2×5
36=2×2×3×3
78=2×3×13
65=5×13
一、选择题
1.把分别写着1-9的9张数字卡片反扣在桌面,打乱顺序后,任意摸出一张,摸到( )的可能性最大。
A.质数 B.合数 C.奇数 D.偶数
2.著名的“哥德巴赫猜想”被誉为“数学皇冠上的明珠”。猜想认为:任何大于2的偶数都可以表示成两个质数(素数)之和。下列4个算式中,符合这个猜想的是( )。
A. B. C. D.
3.学校的花圃种了若干行(不止一行)向日葵,每行的棵数都相等。三位同学数向日葵的棵数,小悦说有53棵,小亮说有57棵,小明说有59棵。他们之中只有一人数对了,( )数对了。
A.小悦 B.小亮 C.小明 D.不确定
4.36有( )个质因数。
A.1 B.2 C.3 D.4
5.用下面各式表示分解质因数,正确的是( )。
A. B. C. D.
二、填空题
6.既是2、3的倍数,又是5的倍数的最大两位数是( ),把它分解质因数是( )。
7.在3×9=27中,( )和( )都是27的因数,其中( )是27的质因数。把18分解质因数( )。
8.一个四位数,同时是2、3、5的倍数,它的十位是最小的质数,百位上的数既不是质数也不是合数,千位上是10以内最大的奇数,这个数的最小倍数是( )。
9.陈景润“1+2”定理:1个偶数=1个质数+1个质数×1个质数,其中偶数必须足够大。请根据这个定理分一分下面的偶数。如:20=5+5×3或20=11+3×3;18=( )×( )+( );24=( )+( )×( )。
10.你知道它们代表的数各是多少吗?
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
三、解答题
11.王阿姨按以下规则给自己的手机设置了四位数的锁屏密码(都是非0自然数)。王阿姨的手机密码是多少?
12.用一根32cm长的铁丝围成一个长方形,要求长方形的长和宽都是整厘米数,且长和宽都是质数,这个长方形的面积最大是多少?
13.下面哪几个班的学生可以分成人数相同的几个小组?哪几个班不可以?为什么?
班级
一班
二班
三班
四班
人数
39
41
40
43
14.判断分析并说明理由。
下面是学校特色社团参加体育展演的人数统计表
社团
健美操
篮球
武术
田径
人数
42
29
37
50
哪几个社团的人数可以排成方队?为什么?
参考答案
1.C
【分析】1-9的9个数字,其中的质数是2、3、5、7,合数是4、6、8、9,奇数是1、3、5、7、9,偶数是2、4、6、8。9张数字卡片反扣在桌面,打乱顺序后,任意摸出一张,摸出任意一类数字的可能性都有,哪一类数字的个数多,则摸出哪一类数字的可能性就大,据此解答。
【解答】根据分析可知,9个数字中质数有4个,合数有4个,奇数有5个,偶数有4个,5>4,所以摸出奇数数字卡片的可能性大。
故答案为:C
2.B
【分析】根据“哥德巴赫猜想”,分析各选项的式子的和是否是偶数,两个加数是否是质数,从中找出符合这个猜想的式子即可。
整数中,是2的倍数的数叫做偶数,不是2的倍数的数叫做奇数。
一个数,如果只有1和它本身两个因数,那么这样的数叫做质数;
一个数,如果除了1和它本身还有别的因数,那么这样的数叫做合数。
【解答】A.4=1+3中,1既不是质数也不是合数,不符合这个猜想;
B.10=3+7中,10是偶数,3和7都是质数,符合这个猜想;
C.13=2+11中,13是奇数,不是偶数,不符合这个猜想;
D.20=9+11中,9是合数,不是质数,不符合这个猜想;
故答案为:B
3.B
【分析】由于种向日葵是若干行(不止一行)且每行的棵数都相等,因此总棵数应为:行数×每行棵数,即总棵数需要时合数(能分解两个大于1的整数的乘积);据此判断判断53、57、59是否为合数;53和59是质数,无法分解为两个大于1的整数相乘;57是合数,符合条件。因此小亮数对了。
【解答】53只有1和53两个因数,59只有1和59两个因数,53和59都是质数,无法能分解两个大于1的整数的乘积,所以小悦和小明都数错了。
57有1、3、19、57四个因数,所以57是合数,能分解两个大于1的整数的乘积,所以小亮数对了。
故正确答案为:B
4.B
【分析】把36分解质因数,进而找出质因数的个数。
【解答】36=2×2×3×3,所以36的质因数是2、3,有2个质因数。
故答案为:B
【点睛】此题考查了质因数的认识,学会分解质因数是解题关键。
5.B
【分析】分解质因数就是把一个合数写成几个质数的连乘积的形式,一般先从简单的质数试着分解。
【解答】A.,所以原题分解质因数错误;
B.,2、3、5都是质数,所以原题分解质因数正确;
C.,所以原题分解质因数错误;
D.,其中1不是质数,所以原题分解质因数错误;
故答案为:B
6.90 90=2×3×3×5
【分析】根据题意,2的倍数的特征:个位是0、2、4、6、8的数是2的倍数。3的倍数的特征:各个数位上的数字的和是3的倍数,这个数就是3的倍数。5的倍数的特征:个位是0或5的数是5的倍数。每个合数都可以写成几个质数相乘的形式,其中每个质数都是这个合数的因数,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。
【解答】根据分析可知:
既是2和5的倍数,同时又是3的倍数的最大两位数是(90),把它分解质因数是(90=2×5×3×3)。
7.3 9 3 18=2×3×3
【分析】一个整数(a)能被另一个整数(b)整除,此时,b就是a的因数。每个合数都可以写成几个质数相乘的形式,这几个质数就都叫做这个合数的质因数。分解质因数就是把一个合数写成几个质数的连乘积形式,一般先从简单的质数试着分解。据此解答。
【解答】在3×9=27中,3和9都是27的因数,其中3是27的质因数。把18分解质因数18=2×3×3。
8.9120
【分析】2,3,5的倍数的特征:个位上的数字是0,各个数位上的数字的和是3的倍数的数。除了1和它本身以外不再有其他因数,这样的数叫质数;除了1和它本身以外还有其他因数,这样的数叫合数。整数中,是2的倍数的数叫偶数,不是2的倍数的数叫奇数。一个数的最小倍数是它本身,据此确定这个数。
【解答】一个四位数,同时是2、3、5的倍数,个位一定是0;它的十位是最小的质数,最小的质数是2;百位上的数既不是质数也不是合数,百位上的数是1;千位上是10以内最大的奇数,千位上的数是9,这个数是9120,这个数的最小倍数是9120。
9.3 5 3 2 2 11
【分析】首先要明确质数的定义(大于1的自然数,除了1和自身外无其他因数),枚举出质数如下:2、3、5、7、11、13等。
(1)找到三个质数a、b、c,使得18=a×b+c。
若c=3,则a×b=18-3=15,而15=3×5(3和5均为质数),满足定理,即18=3×5+3。
若c=2,则a×b=18-2=16,16可拆为2×8(8不是质数)、4×4(4不是质数),均不满足。
若c=5,则a×b=18-5=13,13是质数,只能拆为1×13(1不是质数),不满足。
(2)找到三个质数m、n、p,使得24=m+n×p。
若m=2,则n×p=24-2=22,22=2×11(2和11均为质数),满足定理,即24=2+2×11。
若m=3,则n×p=24-3=21,21=3×7(3和7均为质数),满足定理,即24=3+3×7。
若m=5,则n×p=24-5=19,19是质数,拆为1×19(1不是质数),不满足。
【解答】根据分析可知:
陈景润“1+2”定理:1个偶数=1个质数+1个质数×1个质数,其中偶数必须足够大。请根据这个定理分一分下面的偶数。如:20=5+5×3或20=11+3×3;18=3×5+3;24=2+2×11(或24=3+3×7)。
10.4 13 8 10 5 7
【分析】根据质数和合数的含义:在大于1的自然数中,如果只有1和它本身两个约数,这个数叫做质数;合数指自然数中除了能被1和本身整除外,还能被其他数(0除外)整除的数。1既不属于质数也不属于合数。结合题意分析即可。
【解答】根据已知条件,质数和合数的和为17,则他们分别小于17,小于17的合数有4、6、8、9、10、12、14、15、16,小于17的质数有2、3、5、7、11、13,所以4+13=17,6+11=17,10+7=17,12+5=17,14+3=17,15+2=17,因为它们的积是52,4×13=52,,所以这两个数为4和13。
两个合数的和为18,则这两个数是小于18的合数,小于18的合数有4、6、8、9、10、12、14、15、16,所以4+14=18,6+12=18,8+10=18,9+9=18,因为这两个合数的差为2,10-8=2,所以这两个数为8和10。
两个质数的和是12,则这两个数是小于12的质数,小于12的质数有2,、3、5、7、11,所以5+7=12,因为它们的积为35,5×7=35,所以这两个数为5和7。
即它们代表的数各是4、13、8、10、5、7
11.2149
【分析】整数中,是2的倍数的数叫偶数,不是2的倍数的数叫奇数。最小的偶数是0,没有最大的偶数,最小的奇数是1,也没有最大的奇数;
只有1和它本身两个因数的数叫做质数,除了1和它本身外,还有其他因数的数叫做合数;
第一个数:既是质数又是偶数的数只有2;第二个数:最小的奇数为1;第三个数:最小的合数为4;第四个数:9的因数(1、3、9)中,合数只有9。
【解答】第一个数是2、第二个数是1、第三个数是4、第四个数是9。
答:王阿姨的手机密码是2149。
12.55平方厘米
【分析】根据长方形的周长=(长+宽)×2,那么长+宽=周长÷2,据此求出长与宽的和,再根据质数的意义确定长、宽,然后根据长方形面积=长×宽,把数据代入公式解答。
【解答】32÷2=16(厘米)
16=3+13=5+11
13×3=39(平方厘米)
11×5=55(平方厘米)
55>39
答:这个长方形的面积最大是55平方厘米。
13.一班和三班可以平均分成人数相同的小组,二班和四班不可以平均分成人数相同的小组。因为39和40是合数,可以平均分成人数相同的小组;41和43是质数,不可以平均分成人数相同的小组。
【分析】根据质数:只有1和它本身两个因数的数叫做质数;合数:除了1和它本身外,还有其他因数的数叫合数;班级人数是合数的可平均分成人数相同的几个小组,班级人数是质数的则不可平均分成人数相同的小组。
【解答】一班和三班可以平均分成人数相同的小组,二班和四班不可以平均分成人数相同的小组。因为39和40是合数,可以平均分成人数相同的小组;41和43是质数,不可以平均分成人数相同的小组。
14.见详解
【分析】方队是指排成正方形的队伍,总人数等于方队一条边上的人数的平方,据此解答。
【解答】42+29+50
=71+50
=121(人)
121=11×11
答:健美操、篮球、田径社团的人数可以排成方队。因为121人可以排成11行、11列。
【点睛】理解方队的意义。同学们排成的行数和列数相等,这样数量人数就能排成方队。
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