六年級奧數課堂:數論的方法技巧之一
數論是研究整數性質的一個數學分支,它歷史悠久,而且有著強大的生命力。數論問題敘述簡明,“很多數論問題可以從經驗中歸納出來,并且僅用三言兩語就能向一個行外人解釋清楚,但要證明它卻遠非易事”。因而有人說:“用以發現天才,在初等數學中再也沒有比數論更好的課程了。任何學生,如能把當今任何一本數論教材中的習題做出,就應當受到鼓勵,并勸他將來從事數學方面的工作。”所以在國內外各級各類的數學競賽中,數論問題總是占有相當大的比重。
小學數學競賽中的數論問題,常常涉及整數的整除性、帶余除法、奇數與偶數、質數與合數、約數與倍數、整數的分解與分拆。主要的結論有:
1.帶余除法:若a,b是兩個整數,b>0,則存在兩個整數q,r,使得
a=bq+r(0≤r<b),
且q,r是唯一的。
特別地,如果r=0,那么a=bq。這時,a被b整除,記作b|a,也稱b是a的約數,a是b的倍數。
2.若a|c,b|c,且a,b互質,則ab|c。
3.唯一分解定理:每一個大于1的自然數n都可以寫成質數的連乘積,即
其中p1<p2<…<pk為質數,a1,a2,…,ak為自然數,并且這種表示是唯一的。(1)式稱為n的質因數分解或標準分解。
4.約數個數定理:設n的標準分解式為(1),則它的正約數個數為:
d(n)=(a1+1)(a2+1)…(ak+1)。
5.整數集的離散性:n與n+1之間不再有其他整數。因此,不等式x<y與x≤y-1是等價的。
下面,我們將按解數論題的方法技巧來分類講解。