5-4-4.完全平方数及应用(一)
教学目标
1. 学习完全平方数的性质;
2. 整理完全平方数的一些推论及推论过程 3. 掌握完全平方数的综合运用。
知识点拨
一、完全平方数常用性质 1.主要性质
1.完全平方数的尾数只能是0,1,4,5,6,9。不可能是2,3,7,8。 2.在两个连续正整数的平方数之间不存在完全平方数。
3.完全平方数的约数个数是奇数,约数的个数为奇数的自然数是完全平方数。 4.若质数p整除完全平方数a2,则p能被a整除。
2.性质
性质1:完全平方数的末位数字只可能是0,1,4,5,6,9.
性质2:完全平方数被3,4,5,8,16除的余数一定是完全平方数.
性质3:自然数N为完全平方数?自然数N约数的个数为奇数.因为完全平方数的质因数分解中每个质因
数出现的次数都是偶数次,所以,如果p是质数,n是自然数,N是完全平方数,且p2n?1|N,则
p2n|N.
性质4:完全平方数的个位是6?它的十位是奇数.
性质5:如果一个完全平方数的个位是0,则它后面连续的0的个数一定是偶数.如果一个完全平方数的个
位是5,则其十位一定是2,且其百位一定是0,2,6中的一个.
性质6:如果一个自然数介于两个连续的完全平方数之间,则它不是完全平方数.
3.一些重要的推论
1.任何偶数的平方一定能被4整除;任何奇数的平方被4(或8)除余1.即被4除余2或3的数一定不是完全平方数。
2.一个完全平方数被3除的余数是0或1.即被3除余2的数一定不是完全平方数。
3.自然数的平方末两位只有:00,01,21,41,61,81,04,24,44,64,84,25,09,29,49,69,89,16,36,56,76,96。
4.完全平方数个位数字是奇数(1,5,9)时,其十位上的数字必为偶数。 5.完全平方数个位数字是偶数(0,4)时,其十位上的数字必为偶数。 6.完全平方数的个位数字为6时,其十位数字必为奇数。
7.凡个位数字是5但末两位数字不是25的自然数不是完全平方数;末尾只有奇数个“0”的自然数不是完全平方数;个位数字为1,4,9而十位数字为奇数的自然数不是完全平方数。
3.重点公式回顾:平方差公式:a2?b2?(a?b)(a?b)
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例题精讲
模块一、完全平方数计算及判断
【例 1】 已知:1234567654321×49是一个完全平方数,求它是谁的平方? 【考点】完全平方数计算及判断 【难度】2星 【题型】解答 【解析】 我们不易直接求解,但是其数字有明显的规律,于是我们采用递推(找规律)的方法来求解:121=112;
12321=1112;1234321=11112……,于是,我们归纳为1234…n…4321=(1111)2,所以,
n个11234567654321:11111112;则,1234567654321×49=11111112×72=77777772.所以,题中
原式乘积为7777777的平方.
【答案】7777777
【例 2】 1234567654321?(1?2?3?4?5?6?7?6?5?4?3?2?1)是 的平方. 【考点】完全平方数计算及判断 【难度】2星 【题型】填空 【关键词】祖冲之杯
【解析】 1234567654321?11111112,1?2?3?4?5?6?7?6?5?4?3?2?1?72,
原式?(1111111?7)2?77777772. 【答案】7777777
【例 3】 已知自然数n满足:12!除以n得到一个完全平方数,则n的最小值是 。 【考点】完全平方数计算及判断 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】学而思杯,6年级,第9题
【解析】 (法1)先将12!分解质因数:12!?210?35?52?7?11,由于12!除以n得到一个完全平方数,那
425,么这个完全平方数是12!的约数,那么最大可以为210?3?所以n最小为
12!?210?34?52?3?7?11?231。
(法2)12!除以n得到一个完全平方数,12!的质因数分解式中3、7、11的幂次是奇数,所以n的最小值是3?7?11?231。
【答案】231
【例 4】 有一个正整数的平方,它的最后三位数字相同但不为0,试求满足上述条件的最小的正整数. 【考点】完全平方数计算及判断 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 平方数的末尾只能是0,1,4,5,6,9,因为111,444,555,666,999都不是完全平方数,所
以所求的数最小是4位数.考察1111,1444……可以知道1444?38?38,所以满足条件的最小正整数是1444.
【答案】1444
【例 5】 A是由2002个“4”组成的多位数,即4442002个44,A是不是某个自然数B的平方?如果是,写出B;
如果不是,请说明理由.
【考点】完全平方数计算及判断 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 略
【答案】A?4444?22?1111.如果A是某个自然数的平方,则1111也应是某个自然数的平方,
2002个42002个12002个1并且是某个奇数的平方.由奇数的平方除以4的余数是1知,奇数的平方减1应是4的倍数, 而1111?1?11110不是4的倍数,矛盾,所以A不是某个自然数的平方.
2002个12001个1
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【巩固】 A是由2008个“4”组成的多位数,即444,A是不是某个自然数B的平方?如果是,写出B;
2008个4如果不是,请说明理由.
【考点】完全平方数计算及判断 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 略
【答案】不是.A?444?22?111假设A是某个自然数的平方,则111也应是某个自然数的平方,并且
2008个42008个12008个1是某个奇数的平方.由奇数的平方除以4的余数是1知,奇数的平方减1应是4的倍数,而111?1?1110不是4的倍数,与假设矛盾.所以A不是某个自然数的平方.
2008个12007个1
【例 6】 计算1111-2222004个11002个22=A×A,求A.
【考点】完全平方数计算及判断 【难度】4星 【题型】解答 【解析】 此题的显著特征是式子都含有1111,从而找出突破口.
n个11111-2222004个11002个22=11110001002个11002个00-1111
1002个1 =1111×(10001002个11002个00-1) 9)
=1111×(9991002个11002个9 =1111×(1111×3×3)=A2
1002个11002个1所以,A=3333.
1002个3【答案】3333
1002个3
【例 7】 ①4442004个4488889?A2,求A为多少?
2003个8 ②求是否存在一个完全平方数,它的数字和为2005? 【考点】完全平方数计算及判断 【难度】4星 【题型】解答 【解析】 ① 本题直接求解有点难度,但是其数字有明显的规律,于是我们采用递推(找规律)的方法来求解:
注意到有4442004个4488889可以看成444n个44888n-1个889,其中n=2004;
2003个8寻找规律:当n=1时,有49?72;
当n=2时,有4489?672;
当n=3时,有444889?6672 ……
于是,类推有4442004个4488889=666672
2003个82003个6 方法二:下面给出严格计算:
4442004个4488889=4442004个440002004个00+8888+1;
0+8)+1
9+1)+8]+1 9)+12]+1
2003个82004个8则4442004个440002004个00+8888+1=1111×(4×10002004个12004个02004个8=1111×[4×(9992004个12004个9=1111×[4×(9992004个12004个9=(1111)2×36+12×1111+1
2004个12004个15-4-4.完全平方数及应用(一).题库 教师版 page 3 of 9
=(1111)2×36+2×(6×1111)+1
2004个12004个1=(666 ② 由①知444 n个466?1)2?(66667)2
2004个62003个64888n-1个889=6664888166个8672,于是数字和为(4n+8n-8+9)=12n+1;令12n+1=2005
672。所以存在这样的数,是444 167个4n-1个6解得n=167,所以444 167个489=6664888166个889
166个6【答案】(1)666672,(2)444 167个44888166个889=666672
2003个6166个6模块二、平方数特征 (1) 平方数的尾数特征
【例 8】 下面是一个算式:1?1?2?1?2?3?1?2?3?4?1?2?3?4?5?1?2?3?4?5?6,这个算式的得数
能否是某个数的平方?
【考点】平方数特征之平方数的尾数特征 【难度】3星 【题型】解答 【关键词】华杯赛 【解析】 判断一个数是否是某个数的平方,首先要观察它的个位数是多少.平方数的个位数只能是0,1,4,
5,6,9,而2,3,7,8不可能是平方数的个位数. 这个算式的前二项之和为3,中间二项之和的个位数为0,后面二项中每项都有因子2和5,个位数一定是0,因此,这个0算式得数的个位数是3,不可能是某个数的平方.
【答案】不是
【例 9】 一个数与它自身的乘积称为这个数的平方.各位数字互不相同且各位数字的平方和等于49的四位
数共有________个.
【考点】平方数特征之平方数的尾数特征 【难度】4星 【题型】填空 【关键词】学而思杯,5年级,第10题 【解析】 49?1?4?9?25,1,2,3,5全排列共有24个。 【答案】24
【例 10】 用1~9这9个数字各一次,组成一个两位完全平方数,一个三位完全平方数,一个四位完全平
方数.那么,其中的四位完全平方数最小是 .
【考点】平方数特征之平方数的尾数特征 【难度】5星 【题型】填空 【关键词】迎春杯,高年级,复试,11题 【解析】 四位完全平方数≥1234>352=1225,所以至少是362=1296.当四位完全平方数是1296时,另两
个平方数的个位只能分别为4,5,个位为5的平方数的十位只能是2,但数字2在1296中已经使用.当四位完全平方数是372=1369时,另两个平方数的个位只能分别为4,5,个位为5的平方数的十位一样只能是2,还剩下7,8,而784恰好为282.所以,其中的四位完全平方数最小是1369.
【答案】1369
【例 11】 称能表示成1+2+3+…+K的形式的自然数为三角数,有一个四位数N,它既是三角数,又是完
全平方数,N= 。
【考点】平方数特征之平方数的尾数特征 【难度】5星 【题型】填空 【关键词】走美杯,初赛,六年级,第14题 【解析】 N=k×(1+k)/2=m^2,4位数的话 2000<=k×(k+1)<20000, 45<=k<=140,k=2n n*(2n+1)=N。 n
与2n+1 互质 ,所以要均为平方数。平方数末尾149650。满足要求的是4950。 23<=n<=70 发现没有:k=2n-1, n×(2n-1)=N 同上,满足要求是1650找到25 所以 k=49, N=1225, m=35。
【答案】1225
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(2) 奇数个约数——指数是偶数
【例 12】 在2?2?4,3?3?9,4?4?16,5?5?25,6?6?36,……等这些算是中,4,9,16,25,
36,……叫做完全平方数。那么,不超过2007的最大的完全平方数是_________。
【考点】平方数特征之奇数个约数 【难度】2星 【题型】填空 【关键词】希望杯,四年级,复赛,第4题,5分 【解析】 45×45=2025;44×44=1936,所以最大的是1936. 【答案】1936
【例 13】 写出从360到630的自然数中有奇数个约数的数. 【考点】平方数特征之奇数个约数 【难度】2星 【题型】解答 【解析】 一个合数的约数的个数是在严格分解质因数之后,将每个质因数的指数(次数)加1后所得的乘积.
如:1400严格分解质因数后为23×52×7,所以它的约数有(3+1)×(2+1)×(1+1)=4×3×2=24个.(包括1和它自身)
如果某个自然数有奇数个约数,那么这个数的所有质因子的个数均为偶数个.这样它们加1后均是奇数,所得的乘积才能是奇数.而所有质因数的个数均是偶数个的数为完全平方数.即完全平方数(除0外)有奇数个约数,反过来,有奇数个约数的数一定是完全平方数. 由以上分析知,我们所求的为360~630之间有多少个完全平方数?
18×18=324,19×19=361,25×25=625,26×26=676,所以在360~630之间的完全平方数为192,202,212,222,232,242,252.
即360到630的自然数中有奇数个约数的数为361,400,441,484,529,576,625.
【答案】361,400,441,484,529,576,625
【例 14】 1016与正整数a的乘积是一个完全平方数,则a的最小值是________. 【考点】平方数特征之奇数个约数 【难度】2星 【题型】填空
【解析】 先将1016分解质因数:1016?23?127,由于1016?a是一个完全平方数,所以至少为24?1272,故
a最小为2?127?254.
【答案】254
【巩固】 已知3528a恰是自然数b的平方数,a的最小值是 。 【考点】平方数特征之奇数个约数 【难度】2星 【题型】填空
【解析】 3528?23?32?72,要使3528a是某个自然数的平方,必须使3528a各个不同质因数的个数为偶数,
由于其中质因子3和7各有2个,质因子2有3个,所以a为2可以使3528a是完全平方数,故a至少为2.
【答案】2
【例 15】 从1到2008的所有自然数中,乘以72后是完全平方数的数共有多少个? 【考点】平方数特征之奇数个约数 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 完全平方数,其所有质因数必定成对出现. 而72?23?32?2?6?6,所以满足条件的数必为某个完全平方数的2倍,
由于2?31?31?1922?2008?2?32?32?2048,所以2?12、2?22、……、2?312都满足题意,即所求的满足条件的数共有31个.
【答案】31
【例 16】 已知自然数n满足:12!除以n得到一个完全平方数,则n的最小值是 。 【考点】平方数特征之奇数个约数 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】学而思杯,6年级 【解析】 (法1)先将12!分解质因数:12!?210?35?52?7?11,由于12!除以n得到一个完全平方数,那么
4这个完全平方数是12!的约数,那么最大可以为210?3?5,所以n最小为
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