小学奥数基础教程(四年级) - 6 -
例6 盒子里放有三只乒乓球,一位魔术师第一次从盒子里拿出一只球,将它变成3只球后放回盒子里;第二次又从盒子里拿出二只球,将每只球各变成3只球后放回盒子里……第十次从盒子里拿出十只球,将每只球各变成3只球后放回到盒子里。这时盒子里共有多少只乒乓球? 分析与解:一只球变成3只球,实际上多了2只球。第一次多了2只球,第二次多了2×2只球……第十次多了2×10只球。因此拿了十次后,多了 2×1+2×2+…+2×10 =2×(1+2+…+10) =2×55=110(只)。 加上原有的3只球,盒子里共有球110+3=113(只)。
综合列式为:
(3-1)×(1+2+…+10)+3
=2×[(1+10)×10÷2]+3=113(只)。 练习3
1.计算下列各题:
(1)2+4+6+…+200; (2)17+19+21+…+39; (3)5+8+11+14+…+50; (4)3+10+17+24+…+101。
2.求首项是5,末项是93,公差是4的等差数列的和。
3.求首项是13,公差是5的等差数列的前30项的和。
4.时钟在每个整点敲打,敲打的次数等于该钟点数,每半点钟也敲一下。问:时钟一昼夜敲打多少次?
5.求100以内除以3余2的所有数的和。
6.在所有的两位数中,十位数比个位数大的数共有多少个?
第四讲 4,8,9整除的数的特征
我们在三年级已经学习了能被2,3,5整除的数的特征,这一讲我们将讨论整除的性质,并讲解能被4,8,9整除的数的特征。 数的整除具有如下性质:
性质1 如果甲数能被乙数整除,乙数能被丙数整除,那么甲数一定能被丙数整除。例如,48能被16整除,16能被8整除,那么48一定能被8整除。 性质2 如果两个数都能被一个自然数整除,那么这两个数的和与差也一定能被这个自然数整除。例如,21与15都能被3整除,那么21+15及21-15都能被3整除。
性质3 如果一个数能分别被两个互质的自然数整除,那么这个数一定能被这两个互质的自然数的乘积整除。例如,126能被9整除,又能被7整除,且9与7互质,那么126能被9×7=63整除。 利用上面关于整除的性质,我们可以解决许多与整除有关的问题。为了进一步学习数的整除性,我们把学过的和将要学习的一些整除的数字特征列出来:
(1)一个数的个位数字如果是0,2,4,6,8中的一个,那么这个数就能被2整除。
(2)一个数的个位数字如果是0或5,那么这个数就能被5整除。
(3)一个数各个数位上的数字之和如果能被3整除,那么这个数就能被3整除。
(4)一个数的末两位数如果能被4(或25)整除,那么这个数就能被4(或25)整除。
(5)一个数的末三位数如果能被8(或125)整除,那么这个数就能被8(或125)整除。 (6)一个数各个数位上的数字之和如果能被9整除,那么这个数就能被9整除。
其中(1)(2)(3)是三年级学过的内容,(4)(5)(6)是本讲要学习的内容。
因为100能被4(或25)整除,所以由整除的性质1知,整百的数都能被4(或25)整除。因为任何自然数都能分成一个整百的数与这个数的后两位数之和,所以由整除的性质2知,只要这个数的后两位数能被4(或25)整除,这个数就能被4(或25)整除。这就证明了(4)。 类似地可以证明(5)。
(6)的正确性,我们用一个具体的数来说明一般性的证明方法。 837=800+30+7 =8×100+3×10+7
=8×(99+1)+3×(9+1)+7 =8×99+8+3×9+3+7
=(8×99+3×9)+(8+3+7)。
因为99和9都能被9整除,所以根据整除的性质1和性质2知,(8x99+3x9)能被9整除。再根据整除的性质2,由(8+3+7)能被9整除,就能判断837能被9整除。
利用(4)(5)(6)还可以求出一个数除以4,8,9的余数:
(4‘)一个数除以4的余数,与它的末两位除以4的余数相同。
(5')一个数除以8的余数,与它的末三位除以8的余数相同。
(6')一个数除以9的余数,与它的各位数字之和除以9的余数相同。
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例1 在下面的数中,哪些能被4整除?哪些能被8整除?哪些能被9整除?
234,789,7756,8865,3728.8064。
解:能被4整除的数有7756,3728,8064; 能被8整除的数有3728,8064; 能被9整除的数有234,8865,8064。 例2 在四位数56□2中,被盖住的十位数分别等于几时,这个四位数分别能被9,8,4整除? 解:如果56□2能被9整除,那么 5+6+□+2=13+□ 应能被9整除,所以当十位数是5,即四位数是5652时能被9整除;
如果56□2能被8整除,那么6□2应能被8整除,所以当十位数是3或7,即四位数是5632或5672时能被8整除;
如果56□2能被4整除,那么□2应能被4整除,所以当十位数是1,3,5,7,9,即四位数是5612,5632,5652,5672,5692时能被4整除。 到现在为止,我们已经学过能被2,3,5,4,8,9整除的数的特征。根据整除的性质3,我们可以把判断整除的范围进一步扩大。例如,判断一个数能否被6整除,因为6=2×3,2与3互质,所以如果这个数既能被2整除又能被3整除,那么根据整除的性质3,可判定这个数能被6整除。同理,判断一个数能否被12整除,只需判断这个数能否同时被3和4整除;判断一个数能否被72整除,只需判断这个数能否同时被8和9整除;如此等等。 例3 从0,2,5,7四个数字中任选三个,组成能同时被2,5,3整除的数,并将这些数从小到大进行排列。
解:因为组成的三位数能同时被2,5整除,所以个位数字为0。根据三位数能被3整除的特征,数字和2+7+0与5+7+0都能被3整除,因此所求的这些数为270,570,720,750。 例4 五位数能被72整除,问:A与B各代
表什么数字? 分析与解:已知
能被72整除。因为72=8
×9,8和9是互质数,所以
既能被8整除,
又能被9整除。根据能被8整除的数的特征,要求
能被8整除,由此可确定B=6。再根据能被9整除的数的特征,
的各位数字之和为
A+3+2+9+B=A+3-f-2+9+6=A+20,
因为l≤A≤9,所以21≤A+20≤29。在这个范围内只有27能被9整除,所以A=7。
解答例4的关键是把72分解成8×9,再分别根据能被8和9整除的数的特征去讨论B和A所代表的数字。在解题顺序上,应先确定B所代表的数字,因为B代表的数字不受A的取值大小的影响,一旦B代表的数字确定下来,A所代表的数字就容易确定了。 例5 六位数
是6的倍数,这样的六位数
有多少个?
分析与解:因为6=2×3,且2与3互质,所以这个整数既能被2整除又能被3整除。由六位数能被2整除,推知A可取0,2,4,6,8这五个值。再由六位数能被3整除,推知 3+A+B+A+B+A=3+3A+2B
能被3整除,故2B能被3整除。B可取0,3,6,9这4个值。由于B可以取4个值,A可以取5个值,题目没有要求A≠B,所以符合条件的六位数共有5×4=20(个)。 例6 要使六位数
能被36整除,而且所得
的商最小,问A,B,C各代表什么数字?
分析与解:因为36=4×9,且4与9互质,所以这个六位数应既能被4整除又能被9整除。六位数
能被4整除,就要
能被4整除,因
此C可取1,3,5,7,9。 要使所得的商最小,就要使
这个六位
数尽可能小。因此首先是A尽量小,其次是B尽量小,最后是C尽量小。先试取A=0。六位数
的各位数字之和为12+B+C。它应能被9整除,因此B+C=6或B+C=15。因为B,C应尽量小,所以B+C=6,而C只能取1,3,5,7,9,所以要使
尽可能小,应取B=1,C=5。
当A=0,B=1,C=5时,六位数能被36整除,
而且所得商最小,为150156÷36=4171。 练习4
1.6539724能被4,8,9,24,36,72中的哪几个数整除?
2.个位数是5,且能被9整除的三位数共有多少个?
3.一些四位数,百位上的数字都是3,十位上的数字都是6,并且它们既能被2整除又能被3整
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除。在这样的四位数中,最大的和最小的各是多少? 4.五位数
能被12整除,求这个五位
数。
5.有一个能被24整除的四位数□23□,这个四位数最大是几?最小是几?
6.从0,2,3,6,7这五个数码中选出四个,可以组成多少个可以被8整除的没有重复数字的四位数?
7.在123的左右各添一个数码,使得到的五位数能被72整除。
8.学校买了72只小足球,发票上的总价有两个数字已经辨认不清,只看到是□67.9□元,你知道每只小足球多少钱吗?
第5讲 弃九法
从第4讲知道,如果一个数的各个数位上的数字之和能被9整除,那么这个数能被9整除;如果一个数各个数位上的数字之和被9除余数是几,那么这个数被9除的余数也一定是几。利用这个性质可以迅速地判断一个数能否被9整除或者求出被9除的余数是几。
例如,3645732这个数,各个数位上的数字之和为
3+6+4+5+7+3+2=30,
30被9除余3,所以3645732这个数不能被9整除,且被9除后余数为3。
但是,当一个数的数位较多时,这种计算麻烦且易错。有没有更简便的方法呢?
因为我们只是判断这个式子被9除的余数,所以凡是若干个数的和是9时,就把这些数划掉,如3+6=9,4+5=9,7+2=9,把这些数划掉后,最多只剩下一个3(如下图),所以这个数除以9的余数是3。
这种将和为9或9的倍数的数字划掉,用剩下的数字和求除以9的余数的方法,叫做弃九法。 一个数被9除的余数叫做这个数的九余数。利用弃九法可以计算一个数的九余数,还可以检验四则运算的正确性。
例1 求多位数7645821369815436715除以9的余数。
分析与解:利用弃九法,将和为9的数依次划掉。
只剩下7,6,1,5四个数,这时口算一下即可。口算知,7,6,5的和是9的倍数,又可划掉,只剩下1。所以这个多位数除以9余1。
例2 将自然数1,2,3,…依次无间隔地写下去组成一个数1234567891011213…如果一直写到自然数100,那么所得的数除以9的余数是多少? 分析与解:因为这个数太大,全部写出来很麻烦,在使用弃九法时不能逐个划掉和为9或9的倍数的数,所以要配合适当的分析。我们已经熟知 1+2+3+…+9=45,
而45是9的倍数,所以每一组1,2,3,…,9都可以划掉。在1~99这九十九个数中,个位数有十组1,2,3,…,9,都可划掉;十位数也有十组1,2,3,…,9,也都划掉。这样在这个大数中,除了0以外,只剩下最后的100中的数字1。所以这个数除以9余1。
在上面的解法中,并没有计算出这个数各个数位上的数字和,而是利用弃九法分析求解。本题还有其它简捷的解法。因为一个数与它的各个数位上的数字之和除以9的余数相同,所以题中这个数各个数位上的数字之和,与1+2+…+100除以9的余数相同。
利用高斯求和法,知此和是5050。因为5050的数字和为5+0+5+0=10,利用弃九法,弃去一个9余1,故5050除以9余1。因此题中的数除以9余1。
例3 检验下面的加法算式是否正确:
2638457+3521983+6745785=12907225。 分析与解:若干个加数的九余数相加,所得和的九余数应当等于这些加数的和的九余数。如果不等,那么这个加法算式肯定不正确。上式中,三个加数的九余数依次为8,4,6,8+4+6的九余数为0;和的九余数为1。因为0≠1,所以这个算式不正确。 例4 检验下面的减法算式是否正确: 7832145-2167953=5664192。
分析与解:被减数的九余数减去减数的九余数(若不够减,可在被减数的九余数上加9,然后再减)应当等于差的九余数。如果不等,那么这个减法计算肯定不正确。上式中被减数的九余数是3,减数的九余数是6,由(9+3)-6=6知,原题等号左边的九余数是6。等号右边的九余数也是6。因为6=6,所以这个减法运算可能正确。
值得注意的是,这里我们用的是“可能正确”。利用弃九法检验加法、减法、乘法(见例5)运算
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的结果是否正确时,如果等号两边的九余数不相等,那么这个算式肯定不正确;如果等号两边的九余数相等,那么还不能确定算式是否正确,因为九余数只有0,1,2,…,8九种情况,不同的数可能有相同的九余数。所以用弃九法检验运算的正确性,只是一种粗略的检验。
例5 检验下面的乘法算式是否正确: 46876×9537=447156412。
分析与解:两个因数的九余数相乘,所得的数的九余数应当等于两个因数的乘积的九余数。如果不等,那么这个乘法计算肯定不正确。上式中,被乘数的九余数是4,乘数的九余数是6,4×6=24,24的九余数是6。乘积的九余数是7。6≠7,所以这个算式不正确。
说明:因为除法是乘法的逆运算,被除数=除数×商+余数,所以当余数为零时,利用弃九法验算除法可化为用弃九法去验算乘法。例如,检验383801÷253=1517的正确性,只需检验1517×253=383801的正确性。 练习5
1.求下列各数除以9的余数:
(1)7468251; (2)36298745; (3)2657348; (4)6678254193。 2.求下列各式除以9的余数:
(1)67235+82564; (2)97256-47823; (3)2783×6451; (4)3477+265×841。 3.用弃九法检验下列各题计算的正确性: (1)228×222=50616; (2)334×336=112224; (3)23372428÷6236=3748; (4)12345÷6789=83810105。
4.有一个2000位的数A能被9整除,数A的各个数位上的数字之和是B,数B的各个数位上的数字之和是C,数C的各个数位上的数字之和是D。求D。
第6讲 数的整除性(二)
这一讲主要讲能被11整除的数的特征。 一个数从右边数起,第1,3,5,…位称为奇数位,第2,4,6,…位称为偶数位。也就是说,个位、百位、万位……是奇数位,十位、千位、十万位……是偶数位。例如9位数768325419中,奇数位与偶数位如下图所示:
能被11整除的数的特征:一个数的奇数位上的数字之和与偶数位上的数字之和的差(大数减小数)如果能被11整除,那么这个数就能被11整除。 例1 判断七位数1839673能否被11整除。 分析与解:奇数位上的数字之和为1+3+6+3=13,偶数位上的数字之和为8+9+7=24,因为24-13=11能被11整除,所以1839673能被11整除。
根据能被11整除的数的特征,也能求出一个数除以11的余数。
一个数除以11的余数,与它的奇数位上的数字之和减去偶数位上的数字之和所得的差除以11的余数相同。如果奇数位上的数字之和小于偶数位上的数字之和,那么应在奇数位上的数字之和上再增加11的整数倍,使其大于偶数位上的数字之和。 例2 求下列各数除以11的余数: (1)41873; (2)296738185。
分析与解:(1)[(4+8+3)-(1+7)]÷11 =7÷11=0……7,
所以41873除以11的余数是7。
(2)奇数位之和为2+6+3+1+5=17,偶数位之和为9+7+8+8=32。因为17<32,所以应给17增加11的整数倍,使其大于32。 (17+11×2)-32=7,
所以296738185除以11的余数是7。
需要说明的是,当奇数位数字之和远远小于偶数位数字之和时,为了计算方便,也可以用偶数位数字之和减去奇数位数字之和,再除以11,所得余数与11的差即为所求。如上题(2)中,(32-17)÷11=1……4,所求余数是11-4=7。 例3 求
除以11的余数。
分析与解:奇数位是101个1,偶数位是100个9。 (9×100-1×101)÷11 =799÷11=72……7, 11-7=4,所求余数是4。
例3还有其它简捷解法,例如每个“19”奇偶数位上的数字相差9-1=8,
奇数位
上的数字和与偶数位上的数字和相差8×99=8×9×11,能被11整除。所以例3相当于求最后三位数191除以11的余数。
例4 用3,3,7,7四个数码能排出哪些能被11整除的四位数?
解:只要奇数位和偶数位上各有一个3和一个7即可。有3377,3773,7337,7733。
例5 用1~9九个数码组成能被11整除的没有重复数字的最大九位数。
小学奥数基础教程(四年级) - 10 -
分析与解:最大的没有重复数字的九位数是987654321,由
(9+7+5+3+1)-(8+6+4+2)=5 知,987654321不能被11整除。为了保证这个数尽可能大,我们尽量调整低位数字,只要使奇数位的数字和增加3(偶数位的数字和自然就减少3),奇数位的数字之和与偶数位的数字之和的差就变为5+3×2=11,这个数就能被11整除。调整“4321”,只要4调到奇数位,1调到偶数位,奇数位就比原来增大3,就可达到目的。此时,4,3在奇数位,2,1在偶数位,后四位最大是2413。所求数为987652413。 例6 六位数
能被99整除,求A和B。
分析与解:由99=9×11,且9与11互质,所以六位数既能被9整除又能被11整除。因为六位数能被9整除,所以 A+2+8+7+5+B =22+A+B
应能被9整除,由此推知A+B=5或14。又因为六位数能被11整除,所以 (A+8+5)-(2+7+B) =A-B+4
应能被11整除,即 A-B+4=0或A-B+4=11。 化简得B-A=4或A-B=7。
因为A+B与A-B同奇同偶,所以有
在(1)中,A≤5与A≥7不能同时满足,所以无解。
在(2)中,上、下两式相加,得 (B+A)+(B-A)=14+4, 2B=18, B=9。
将B=9代入A+B=14,得A=5。 所以,A=5,B=9。 练习6
1.为使五位数6□295能被11整除,□内应当填几?
2.用1,2,3,4四个数码能排出哪些能被11整除的没有重复数字的四位数?
3.求能被11整除的最大的没有重复数字的五位数。
4.求下列各数除以11的余数:
(1)2485; (2)63582; (3)987654321。
5.求除以11的余数。
6.六位数5A634B能被33整除,求
A+B。
7.七位数3A8629B是88的倍数,求
A和B。
第7讲 找规律(一)
我们在三年级已经见过“找规律”这个题目,学习了如何发现图形、数表和数列的变化规律。这一讲重点学习具有“周期性”变化规律的问题。什么是周期性变化规律呢?比如,一年有春夏秋冬四季,百花盛开的春季过后就是夏天,赤日炎炎的夏季过后就是秋天,果实累累的秋季过后就是冬天,白雪皑皑的冬季过后又到了春天。年复一年,总是按照春、夏、秋、冬四季变化,这就是周期性变化规律。再比如,数列0,1,2,0,1,2,0,1,2,0,…是按照0,1,2三个数重复出现的,这也是周期性变化问题。
下面,我们通过一些例题作进一步讲解。 例1 节日的夜景真漂亮,街上的彩灯按照5盏红灯、再接4盏蓝灯、再接3盏黄灯,然后又是5盏红灯、4盏蓝灯、3盏黄灯、……这样排下去。问: (1)第100盏灯是什么颜色?
(2)前150盏彩灯中有多少盏蓝灯? 分析与解:这是一个周期变化问题。彩灯按照5红、4蓝、3黄,每12盏灯一个周期循环出现。
(1)100÷12=8……4,所以第100盏灯是第9个周期的第4盏灯,是红灯。
(2)150÷12=12……6,前150盏灯共有12个周期零6盏灯,12个周期中有蓝灯4×12=48(盏),最后的6盏灯中有1盏蓝灯,所以共有蓝灯48+1=49(盏)。
例2 有一串数,任何相邻的四个数之和都等于25。已知第1个数是3,第6个数是6,第11个数是7。问:这串数中第24个数是几?前77个数的和是多少?
分析与解:因为第1,2,3,4个数的和等于第2,3,4,5个数的和,所以第1个数与第5个数相同。进一步可推知,第1,5,9,13,…个数都相同。 同理,第2,6,10,14,…个数都相同,第3,7,11,15,…个数都相同,第4,8,12,16…个数都相同。