1、小学五年级奥数专题讲解之“质数与合数”自然数是同学们最熟悉的数.全体自然数可以按照约数的个数进行分类.像 2、3、5 这样仅有 1 和它本身两个约数的自然数,称为质数(或素数).像 4、6、8 这样除了 1 和它本身以外,还有其它约数的自然数,称为合数.1 只有一个约数,就是它本身.1 既不是质数也不是合数、称为单位 1.因此,全体自然数分成了三类:数 1;全体质数;全体合数.任何一个合数都可以分解成若干个质因数乘积的形式,并且分法是唯一的,这个结论被称为算术基本定理.问题 1 24 有多少个约数?这些约数的和是多少?分析 24233.2 3的约数:1,2,2 2,2 3共 4 个.3 的约数
2、:l,3 共 2 个.根据乘法原理,24 的约数个数为:(31)(11)428.这 8 个约数为:l、2、4、8、3、6、12、24.它们的和为:1248361224(1248)3(1248)(1248)(13)(122 22 3)(13)15460.解 242 33.(31)(11)8.(122 22 3)(13)15460.答:24 有 8 个约数,这些约数的和是 60.问题 2 有 8 个不同约数的自然数中,最小的一个是多少?分析 824222.因此,约数个数是 8 的自然数,有三种类型:P71、P1P32、P1P2P3,其中 P1、P2、P3 是不同的质数.解 824222.2 712
3、8,32 324, 23530.有 8 个约数的最小自然数为 24.问题 3 分别判断 103、437 是质数还是合数.分析 对于一个不很大的自然数 N(N1,N 为非完全平方数).可用下面方法去判断它是质数还是合数:先找出一个大于 N 的最小的完全平方数 K2,再写出 K 以内的所有质数;若这些质数都不能整除 N,则 N 是质数;若这些质数中有一个质数能整除 N,则N 为合数.(请同学们想想这其中的道理)解 10311 2.而 11 以内的质数 2、3、5、7 都不能整除 103,故 103 是质数.43721 2.而 21 以内的质数有:2、3、5、7、11、13、17、19.437192
4、3, 437 是合数.问题 4 将下面八个数分成两组,使这两组数各自的乘积相等.14,33,35,30,75,39,143,169.分析 把八个数分成两组后,应使每组数的乘积所含的质因数一样.解 把已知的八个数分解质因数:1427,33311.3557,30235.7535 2,39313,1431113,16913 2.14753530235 27,391433316931113 2,分成的两组为:169,33,35,30与39,143,75,14或169,33,75,14与39,143,35,30.问题 5 一个数是 5 个 2、3 个 3、2 个 5、1 个 7的连乘积,这个数的两位数的
5、约数中,最大的是几?分析 设这个数为 N,则 N2 533527.两位数中的最大数为 99,其它数依次为 98,97,.那么可以从两位数中最大的数开始找.解 N2 533527.993 211,不是 N 的约数.9827 2,不是 N 的约数.97 是质数,不是 N 的约数.962 53,是 N 的约数.所以,所求最大的两位数的约数是 96.问题 6 有这样的质数,它分别加上 10 和 14 仍为质数,你会求这个质数吗?分析 从最小的质数开始找,可以很快地找到 3 是符合条件的质数,还有没有符合条件的别的质数呢?没有.解 因为 31013,31417,所以 3 是符合条件的质数.因为 2101
6、2,21416,所以 2 是不符合条件的质数.我们将一切大于 2 的自然数按照被 3 除的余数分为3n、3n1、3n2(n1 的整数)这三类.因为(3n1)143(n5)不是质数,(3n2)103(n4)不是质数,而 3n 仅当 n1 时才是质数.所以,3 是唯一符合条件的质数.问题 7 在乘积1000999998321 中,末尾连续有多少个零?分析 不必真的算出这个乘积,而可以从分析末尾的零是怎样产生的入手.因为2510,所以末尾的零只能由乘积中的质因数 2 与 5 相乘得到.因此,只需计算一下,把乘积分解成质因数的连乘积以后,有多少个质因数 2,有多少个质因数 5,其中哪一个的个数少,乘积的末尾就有多少个连续的零.解 先计算中的质因数 5 的个数.在 1,2,1000 中有 200 个 5 的倍数,它们是:5,10,1000.在这 200 个数中,有 40 个能被 255 2整除,它们是 25,50,1000.在这 40个数中,有 8 个能被 1255 3整除,它们是 125,250,1000.在这 8 个数中,有 1 个能被 6255 4整除,它是 625.所以,中的质因数 5 的个数等于2004081249.而中的质因数 2 的个数,显然多于质因数 5 的个数.所以,乘积1000999998321 中,末尾连续有 249 个零.