完全平方數(shù)是什么時候?qū)W(完全平方數(shù)是什么)
哈嘍,大家好~~~我是小編田甜,關(guān)于完全平方數(shù)是什么時候?qū)W,完全平方數(shù)是什么這個很多人還不知道,那么現(xiàn)在讓田甜帶著大家一起來看看吧!
完全平方數(shù)九章出版社提供(一)完全平方數(shù)的性質(zhì) 一個數(shù)如果是另一個整數(shù)的完全平方,那麼我們就稱這個數(shù)為完全平方數(shù),也叫做平方數(shù)。
例如:0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,… 觀察這些完全平方數(shù),可以獲得對它們的個位數(shù)、十位數(shù)、數(shù)字和等的規(guī)律性的認識。
下面我們來研究完全平方數(shù)的一些常用性質(zhì): 性質(zhì)1:完全平方數(shù)的末位數(shù)只能是0,1,4,5,6,9。
性質(zhì)2:奇數(shù)的平方的個位數(shù)字為奇數(shù),十位數(shù)字為偶數(shù)。
證明 奇數(shù)必為下列五種形式之一:10a+1, 10a+3, 10a+5, 10a+7, 10a+9分別平方后,得 (10a+1)=100+20a+1=20a(5a+1)+1 (10a+3)=100+60a+9=20a(5a+3)+9 (10a+5)=100+100a+25=20 (5a+5a+1)+5 (10a+7)=100+140a+49=20 (5a+7a+2)+9 (10a+9)=100+180a+81=20 (5a+9a+4)+1綜上各種情形可知:奇數(shù)的平方,個位數(shù)字為奇數(shù)1,5,9;十位數(shù)字為偶數(shù)。
性質(zhì)3:如果完全平方數(shù)的十位數(shù)字是奇數(shù),則它的個位數(shù)字一定是6;反之,如果完全平方數(shù)的個位數(shù)字是6,則它的十位數(shù)字一定是奇數(shù)。
證明 已知=10k+6,證明k為奇數(shù)。
因為的個位數(shù)為6,所以m的個位數(shù)為4或6,於是可設(shè)m=10n+4或10n+6。
則10k+6=(10n+4)=100+(8n+1)x10+6或 10k+6=(10n+6)=100+(12n+3)x10+6即 k=10+8n+1=2(5+4n)+1或 k=10+12n+3=2(5+6n)+3∴ k為奇數(shù)。
推論1:如果一個數(shù)的十位數(shù)字是奇數(shù),而個位數(shù)字不是6,那麼這個數(shù)一定不是完全平方數(shù)。
推論2:如果一個完全平方數(shù)的個位數(shù)字不是6,則它的十位數(shù)字是偶數(shù)。
性質(zhì)4:偶數(shù)的平方是4的倍數(shù);奇數(shù)的平方是4的倍數(shù)加1。
這是因為 (2k+1)=4k(k+1)+1 (2k)=4性質(zhì)5:奇數(shù)的平方是8n+1型;偶數(shù)的平方為8n或8n+4型。
在性質(zhì)4的證明中,由k(k+1)一定為偶數(shù)可得到(2k+1)是8n+1型的數(shù);由為奇數(shù)或偶數(shù)可得(2k)為8n型或8n+4型的數(shù)。
性質(zhì)6:平方數(shù)的形式必為下列兩種之一:3k,3k+1。
因為自然數(shù)被3除按余數(shù)的不同可以分為三類:3m,3m+1, 3m+2。
平方后,分別得(3m)=9=3k(3m+1)=9+6m+1=3k+1(3m+2)=9+12m+4=3k+1同理可以得到:性質(zhì)7:不能被5整除的數(shù)的平方為5k±1型,能被5整除的數(shù)的平方為5k型。
性質(zhì)8:平方數(shù)的形式具有下列形式之一:16m,16m+1, 16m+4,16m+9。
除了上面關(guān)於個位數(shù),十位數(shù)和余數(shù)的性質(zhì)之外,還可研究完全平方數(shù)各位數(shù)字之和。
例如,256它的各位數(shù)字相加為2+5+6=13,13叫做256的各位數(shù)字和。
如果再把13的各位數(shù)字相加:1+3=4,4也可以叫做256的各位數(shù)字的和。
下面我們提到的一個數(shù)的各位數(shù)字之和是指把它的各位數(shù)字相加,如果得到的數(shù)字之和不是一位數(shù),就把所得的數(shù)字再相加,直到成為一位數(shù)為止。
我們可以得到下面的命題:一個數(shù)的數(shù)字和等於這個數(shù)被9除的余數(shù)。
下面以四位數(shù)為例來說明這個命題。
設(shè)四位數(shù)為,則 = 1000a+100b+10c+d = 999a+99b+9c+(a+b+c+d) = 9(111a+11b+c)+(a+b+c+d)顯然,a+b+c+d是四位數(shù)被9除的余數(shù)。
對於n位數(shù),也可以仿此法予以證明。
關(guān)於完全平方數(shù)的數(shù)字和有下面的性質(zhì): 性質(zhì)9:完全平方數(shù)的數(shù)字之和只能是0,1,4,7,9。
證明 因為一個整數(shù)被9除只能是9k,9k±1, 9k±2, 9k±3, 9k±4這幾種形式,而(9k)=9(9)+0(9k±1)=9(9±2k)+1(9k±2)=9(9±4k)+4(9k±3)=9(9±6k)+9(9k±4)=9(9±8k+1)+7除了以上幾條性質(zhì)以外,還有下列重要性質(zhì): 性質(zhì)10:為完全平方數(shù)的充要條件是b為完全平方數(shù)。
證明 充分性:設(shè)b為平方數(shù),則==(ac)必要性:若為完全平方數(shù),=,則 性質(zhì)11:如果質(zhì)數(shù)p能整除a,但不能整除a,則a不是完全平方數(shù)。
證明 由題設(shè)可知,a有質(zhì)因數(shù)p,但無因數(shù),可知a分解成標準式時,p的次方為1,而完全平方數(shù)分解成標準式時,各質(zhì)因數(shù)的次方均為偶數(shù),可見a不是完全平方數(shù)。
性質(zhì)12:在兩個相鄰的整數(shù)的平方數(shù)之間的所有整數(shù)都不是完全平方數(shù),即若 性質(zhì)13:一個正整數(shù)n是完全平方數(shù)的充分必要條件是n有奇數(shù)個因數(shù)(包括1和n本身)。 (二)重要結(jié)論1.個位數(shù)是2,3,7,8的整數(shù)一定不是完全平方數(shù); 2.個位數(shù)和十位數(shù)都是奇數(shù)的整數(shù)一定不是完全平方數(shù);3.個位數(shù)是6,十位數(shù)是偶數(shù)的整數(shù)一定不是完全平方數(shù);4.形如3n+2型的整數(shù)一定不是完全平方數(shù);5.形如4n+2和4n+3型的整數(shù)一定不是完全平方數(shù);6.形如5n±2型的整數(shù)一定不是完全平方數(shù);7.形如8n+2, 8n+3, 8n+5, 8n+6,8n+7型的整數(shù)一定不是完全平方數(shù);8.數(shù)字和是2,3,5,6,8的整數(shù)一定不是完全平方數(shù)。 (三)范例 [例1]:一個自然數(shù)減去45及加上44都仍是完全平方數(shù),求此數(shù)。 解:設(shè)此自然數(shù)為x,依題意可得(m,n為自然數(shù))(2)-(1)可得 ∴n>m(但89為質(zhì)數(shù),它的正因數(shù)只能是1與89,於是。 解之,得n=45。 代入(2)得。 故所求的自然數(shù)是1981。 [例2]:求證:四個連續(xù)的整數(shù)的積加上1,等於一個奇數(shù)的平方(1954年基輔數(shù)學競賽題)。 分析 設(shè)四個連續(xù)的整數(shù)為,其中n為整數(shù)。 欲證是一奇數(shù)的平方,只需將它通過因式分解而變成一個奇數(shù)的平方即可。 證明 設(shè)這四個整數(shù)之積加上1為m,則 而n(n+1)是兩個連續(xù)整數(shù)的積,所以是偶數(shù);又因為2n+1是奇數(shù),因而n(n+1)+2n+1是奇數(shù)。 這就證明了m是一個奇數(shù)的平方。 [例3]:求證:11,111,1111,這串數(shù)中沒有完全平方數(shù)(1972年基輔數(shù)學競賽題)。 分析 形如的數(shù)若是完全平方數(shù),必是末位為1或9的數(shù)的平方,即 或 在兩端同時減去1之后即可推出矛盾。 證明 若,則因為左端為奇數(shù),右端為偶數(shù),所以左右兩端不相等。 若,則因為左端為奇數(shù),右端為偶數(shù),所以左右兩端不相等。 綜上所述,不可能是完全平方數(shù)。 另證 由為奇數(shù)知,若它為完全平方數(shù),則只能是奇數(shù)的平方。 但已證過,奇數(shù)的平方其十位數(shù)字必是偶數(shù),而十位上的數(shù)字為1,所以不是完全平方數(shù)。 [例4]:試證數(shù)列49,4489,444889, 的每一項都是完全平方數(shù)。 證明 = =++1 =4+8+1 =4()(9+1)+8+1 =36 ()+12+1 =(6+1)即為完全平方數(shù)。 [例5]:用300個2和若干個0組成的整數(shù)有沒有可能是完全平方數(shù)?解:設(shè)由300個2和若干個0組成的數(shù)為A,則其數(shù)字和為6003|600 ∴3|A此數(shù)有3的因數(shù),故9|A。 但9|600,∴矛盾。 故不可能有完全平方數(shù)。 [例6]:試求一個四位數(shù),它是一個完全平方數(shù),并且它的前兩位數(shù)字相同,后兩位數(shù)字也相同(1999小學數(shù)學世界邀請賽試題)。 解:設(shè)此數(shù)為此數(shù)為完全平方,則必須是11的倍數(shù)。 因此11|a + b,而a,b為0,1,2,9,故共有(2,9), (3,8), (4,7),(9,2)等8組可能。 直接驗算,可知此數(shù)為7744=88。 [例7]:求滿足下列條件的所有自然數(shù):(1)它是四位數(shù)。 (2)被22除余數(shù)為5。 (3)它是完全平方數(shù)。 解:設(shè),其中n,N為自然數(shù),可知N為奇數(shù)。 11|N - 4或11|N + 4或k = 1 k = 2 k = 3 k = 4 k = 5 所以此自然數(shù)為1369, 2601, 3481, 5329, 6561, 9025。 [例8]:甲、乙兩人合養(yǎng)了n頭羊,而每頭羊的賣價又恰為n元,全部賣完后,兩人分錢方法如下:先由甲拿十元,再由乙拿十元,如此輪流,拿到最后,剩下不足十元,輪到乙拿去。 為了平均分配,甲應(yīng)該補給乙多少元(第2屆“祖沖之杯”初中數(shù)學邀請賽試題)? 解:n頭羊的總價為元,由題意知元中含有奇數(shù)個10元,即完全平方數(shù)的十位數(shù)字是奇數(shù)。 如果完全平方數(shù)的十位數(shù)字是奇數(shù),則它的個位數(shù)字一定是6。 所以,的末位數(shù)字為6,即乙最后拿的是6元,從而為平均分配,甲應(yīng)補給乙2元。 [例9]:矩形四邊的長度都是小於10的整數(shù)(單位:公分),這四個長度數(shù)可構(gòu)成一個四位數(shù),這個四位數(shù)的千位數(shù)字與百位數(shù)字相同,并且這四位數(shù)是一個完全平方數(shù),求這個矩形的面積(1986年縉云杯初二數(shù)學競賽題)。 解:設(shè)矩形的邊長為x,y,則四位數(shù)∵N是完全平方數(shù),11為質(zhì)數(shù) ∴x+y能被11整除。 又 ,得x+y=11。 ∴∴9x+1是一個完全平方數(shù),而,驗算知x=7滿足條件。 又由x+y=11得。 [例10]:求一個四位數(shù),使它等於它的四個數(shù)字和的四次方,并證明此數(shù)是唯一的。 解:設(shè)符合題意的四位數(shù)為,則,∴為五位數(shù),為三位數(shù),∴。 經(jīng)計算得,其中符合題意的只有2401一個。 [例11]:求自然數(shù)n,使的值是由數(shù)字0,2,3,4,4,7,8,8,9組成。 解:顯然,。 為了便於估計,我們把的變化范圍放大到,於是,即。 ∵,∴。 另一方面,因已知九個數(shù)碼之和是3的倍數(shù),故及n都是3的倍數(shù)。 這樣,n只有24,27,30三種可能。 但30結(jié)尾有六個0,故30不合要求。 經(jīng)計算得故所求的自然數(shù)n = 27。 (四)討論題1.(1986年第27屆IMO試題)設(shè)正整數(shù)d不等於2,5,13,求證在集合{2,5,13,d}中可以找到兩個不同的元素a , b,使得ab -1不是完全平方數(shù)。 2.求k的最大值。 本文分享完畢,希望對大家有所幫助哦。 免責聲明:本文由用戶上傳,與本網(wǎng)站立場無關(guān)。財經(jīng)信息僅供讀者參考,并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作,風險自擔。 如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除!
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