【例16】(难度级别 ※※※※)
一个两位质数,数字和是质数,而且将这个两位数分别乘以3,5,7之后得到的数的数字之和仍为质数,求满足条件的两位数。
【作业】
1. 已知3个不同质数的和是最小合数的平方,则这3个质数的乘积是多少?
2. 两个不同质数的倒数相加,所得分子是42,则分母分别可以是多少?
3. 将50分拆成10个质数的和,要求其中最大的质数尽可能大,则这个最大的质数是多少?
4. 甲乙两人的年龄和为一个质数,这个数的个位与十位数字的和是13,甲比乙大13岁,那么乙今年多大?
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5. 已知5个人都属牛,它们年龄的乘积是589225,那么他们年龄的和为多少?
6. 如果两数的和是64,两数的积可以整除4875,那么这两个数的差等于多少?
7. 如果四个两位质数a,b,c,d两两不同,并且满足,等式a+b=c+d.那么, (1)a+b的最小可能值是多少? (2)a+b的最大可能值是多少?、
8. 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?
9. 如果一个数不能表示为三个不同合数的和,那么我们称这样的数为迎春数,那么最大的迎春数是几?
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10.如果一些不同质数的平均数是21,那么这些质数中最大的一个可能是多少?
数论(五) 余数问题 【知识点概述】
一、带余除法的定义及性质:
1.带余除法的定义:
一般地,如果a是整数,b是整数(b≠0),若有 a÷b=q??r,也就是a=b×q+r, 0?r<b;
(1)当r?0时:我们称a可以被b整除,q称为a除以b的商或完全商 (2)当r?0时:我们称a不可以被b整除,q称为a除以b的商或不完全商 2.和余数相关的一些重要性质:(以下a,b,c均为自然数) 性质1:余数小于除数
性质2:被除数?除数?商?余数
(被除数-余数)?商 除数?(被除数-余数)?除数 商?性质3:a与b的和除以c的余数,等于a,b分别除以c的余数之和,或这个和除
以c的余数。
例如:23,16除以5的余数分别是3和1,所以23+16=39除以5的余数等
于4,即前两个余数的和3+1.
当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之和再除以c的余数。
例如:23,19除以5的余数分别是3和4,所以23+19=42除以5的余数等
于3+4=7除以5的余数,即2.
性质4:a与b的乘积除以c的余数,等于a,b分别除以c的余数的积,或者这个
积除以c所得的余数。
例如:23,16除以5的余数分别是3和1,所以(23?16)除以5的余数等
于3?1?3。
当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之积再除以c的余数。
例如:23,19除以5的余数分别是3和4,所以(23?19)除以5的余数等
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于3?4?12除以5的余数,即2.
【注】对于上述性质3,4,我们都可以推广到多个自然数的情形,尤其是性质4,
对于我们求一个数的n次方除以一个数的余数时非常的有用。
二、数的同余
1.同余定义
若两个整数a、b被自然数m除有相同的余数,那么称a、b对于模m同余,用式子表示为:a≡b ( mod m ) 同余式读作:a同余于b,模m
由同余的性质,我们可以得到一个非常重要的推论:
若两个数a,b除以同一个数m得到的余数相同,则a,b的差一定能被m整除
用式子表示为:如果有a≡b ( mod m ),
那么一定有a-b=mk,k是整数,即m|(a-b)
这个性质非常重要,是将同余问题与前面学过的整除问题相联系的纽带,一定要熟练掌握。
例如:(1)15?365(mod7),因为365?15?350?7?50 (2)56?20(mod9) ,因为56?20?36?9?4 (3)90?0(mod10) ,因为90?0?90?9?10
由上面的(3)式我们可以得到启发,a可被m整除,可用同余式表示为a?0(modm) 例如,我们表示a是一个偶数,可以写为a?2(mod2),
表示b为一个奇数,可以写为b?1(mod2)
我们在书写同余式的时候,总会想起我们最熟悉的等式,但是两者又不是完全相同,在某些性质上相似。
2.同余式的性质(其中a、b、c、d是整数,而m是自然数。) 性质1:a≡a(mod m) (反身性)
性质2:若a≡b ( mod m ),那么b≡a ( mod m ) (对称性)
性质3:若a≡b ( mod m ),b ≡c( mod m ),那么a≡c ( mod m ) (传递性) 性质4:a≡b ( mod m ),c≡d ( mod m ),那么a±c≡b±d ( mod m ) (可加减性)
性质5:若a≡b ( mod m ) ,c≡d ( mod m ),那么ac≡bd ( mod m ) (可乘性)
性质6:若a≡b ( mod m ) ,那么an≡bn(mod m),(其中n为自然数)
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性质7:若ac≡bc ( mod m ),(c,m)=1,那么a≡b ( mod m )
三.弃九法
在公元前9世纪,有个印度数学家名叫花拉子米,写有一本《花拉子米算术》,他们在计算时通常是在一个铺有沙子的土板上进行,由于害怕以前的计算结果丢失而经常检验加法运算是否正确,他们的检验方式是这样进行的:
例如:检验算式1234?1898?18922?678967?178902?889923 1234除以9的余数为1 1898除以9的余数为8 18922除以9的余数为4 678967除以9的余数为7 178902除以9的余数为0 这些余数的和除以9的余数为2
而等式右边和除以9的余数为3,那么上面这个算式一定是错的。
上述检验方法恰好用到的就是我们前面所讲的余数的加法性质,即如果这个等式是正确的,那么左边几个加数除以9的余数的和再除以9的余数一定与等式右边和除以9的余数相同。
而我们在求一个自然数除以9所得的余数时,常常不用去列除法竖式进行计算,只要计算这个自然数的各个位数字之和除以9的余数就可以了,在算的时候往往就是一个9一个9的找并且划去,所以这种方法被称作“弃九法”。
原理:任何一个整数模9同余于它的各数位上数字之和。
以后我们求一个整数被9除的余数,只要先计算这个整数各数位上数字之和,再求这个和被9除的余数即可。
利用十进制的这个特性,不仅可以检验几个数相加、相减,对于检验相乘、相除和乘方的结果对不对同样适用
注意:弃九法只能知道原题错误或有可能正确,但不能保证一定正确。 例如:检验算式5?6?7?8?9?53时,
5除以9的余数为5,6除以9的余数为6,7除以9的余数为7,8除以9的余数为8,9除以9的余数为0,余数的和为26,除以9的余数为8,等式右边的和53除以9的余数也为8,虽然余数相同,但是很容易发现5?6?7?8?9?35,所以弃九法只能告诉我们算式“一定是错的”或者“有可能是对的”。
但是反过来,如果一个算式一定是正确的,那么它的等式2两端一定满足弃九法的规律。这个思想往往可以帮助我们解决一些较复杂的算式迷问题。
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