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初等数论中的整除问题

时间:2022-10-25 13:45:11 来源:网友投稿

摘 要:整除是初等数论中的基本概念,也是整个数学的基础知识。本文主要讨论了初等数论中的整除问题及应用。

关键词:初等数论 整除 整除特征

中图分类号:O13 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(a)-0154-01

整除问题是数学学习的一大方面,无论小学,还是中学,甚至大学数学都有关于整除的问题。理解掌握整除的概念、性质及某些特殊数的整除特征,可以简单快捷地解决许多整除问题。以下本文对整除问题进行了整理,以方便关于整除问题的学习。

1 整除的概念

设a,b是任意两个整数,其中b≠0,如果存在一个整数q使得等式a=bq成立,我们就说b整除a或a被b整除,记作b|a,此时我们把b叫作a的因数,把a叫作b的倍数。

如果a=bq里的整数q不存在,我们就说b不能整除a或a不能被b整除,记作ba。注:a,b作除数的其一为0则不叫整除。

2 整除的性质

性质1:若a是b的倍数,b是c的倍数,则a是c的倍数,即,c|b,b|ac|a。

性质2:若a,b都是c的倍数,则(a+b)也是c的倍数。即,c|a,c|bc|(ab)。

性质3:若,,…,都是m的倍数,,,..是任意n个整数,则+ +…+是m的倍数。即,对,…,Z,有m|++…+。

性质4:几个整数相乘,若其中有一个因子能被某一个数整除,那么它们的积也能被该数整除。即,若a|b,则a|bcd。

性质5:若一个数能被两个互质数中的每一个数整除,那么这个数也能被这两个互质数的积整除。即,若a|b,c|b,(a,c)=1,则ac|b。

性质6:若一个数能被两个互质数的积整除,那么,这个数也能分别被这两个互质数整除。

即,若ac|b,(a,c)=1,则a|b,c|b。

性质7:若一个质数能整除两个自然数的乘积,那么这个质数至少能整除这两个自然数中的一个。即,若p|ab,则p|a或p|b(p为质数)。

性质8:若a|b,m≠0,则am|bm。

性质9:若am|bm,m≠0,则a|b。

3 整除特征

特征1:任何整数都能被1整除;0能被任何非零整数整除。

特征2:若一个整数的末位数是0、2、4、6、8,则这个整数能被2整除。

特征3:若一个整数的各位数字和能被3整除,则这个整数能被3整除。

特征4:若一个整数的末尾两位数能被4整除,则这个数能被4整除。

特征5:若一个整数的末位是0或5,则这个数能被5整除。

特征6:若一个整数能被2和3整除,则这个数能被6整除。

特征7:若把一个整数的个位数字截去,再从余下的数中减去个位数的2倍,差是7的倍数,则原数能被7整除。

特征8:若一个整数的末尾三位数能被8整除,则这个数能被8整除。

特征9:若一个整数的各位数字和能被9整除,则这个整数能被9整除。

特征10:若一个整数的末位是0,则这个数就能被10整除。

特征11:若一个整数的奇数位之和与偶数位之和的差能被11整除,则这个数就能被11整除。

4 整除问题的应用举例

例1:判断123456789这个九位数能否被3,9,11整除?

解:∵1+2+3+4+5+6+7+8+9=45,且 3|45,9|45,

∴这九位数能被3和9整除。

这个九位数奇数位上的数字之和是9+7+5+3+1=25,偶数位上的数字之和是8+6+4+2=20,∵25—20=5,又∵115,∴11123456789。

例2:设72|,试求的a,b值。

解:72=8×9,且(8,9)=1

∴只需讨论8、9都整除时a,b的值。

∵8|,则8|,由除法可得b=2。

∵9|,则9|(a+6+7+8+2),得a=3。

∴a=3 b=2

例3:证明3|n(n+1)(2n+1),其中n是任何整数。

证:法一:n(n+1)(2n+1)

= n(n+1)(n+2+n-1)

= n(n+1)(n+2)+(n-1)n(n+1)

∵3|n(n+1)(n+2)且3|(n-1)n(n+1)

∴3|〔n(n+1)(n+2)+(n-1)n(n+1)〕

即:3|n(n+1)(2n+1)。

法二:若n是3的倍数,或n+1是3的倍数,结论显然成立。

若n,n+1都不是3的倍数,则n+2一定是3的倍数,设n+2=3k,k∈Z,则n=3k-2。

∴2n+1=2(3k-2)+1=3(2k-1),即2n+1是3的倍数。

从而,3|n(n+1)(2n+1)。

例4:设p是质数,证明满足=p的正整数a,b不存在。

证:假定存在正整数a,b使得=p.

令(a,b)=d,a=d,b=d。则(,)=1

∴=,

∵p是质数

p|,令=p,则

∴p=即=p

同理可得,p|即:

,都含有p这个因子,与(,)=1矛盾。

∴满足=p的正整数a,b不存在。

以上,通过对整除概念、性质及特征的理解,利用整除的性质和特征解决一些实际问题,为学好初等数论打下坚实基础。本文对整除问题只是稍有整理,对整个整除问题的梳理还有待去解决。

参考文献

[1]单墫.初等数论[M].南京:南京大学出版社,2000.

[2]闵嗣鹤,严士键.初等数论[M].3版.北京:高等教育出版社,2003.

[3]于庆.整除的数字特征—— 小学数学教学中的初等数论问题[J].科学大众(科学教育),2012(8).

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