1樓:匿名使用者
九章出版社提供
(一)完全平方數的性質
乙個數如果是另乙個整數的完全平方,那麼我們就稱這個數為完全平方數,也叫做平方數。例如:
0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,…
觀察這些完全平方數,可以獲得對它們的個位數、十位數、數字和等的規律性的認識。下面我們來研究完全平方數的一些常用性質:
性質1:完全平方數的末位數只能是0,1,4,5,6,9。
性質2:奇數的平方的個位數字為奇數,十位數字為偶數。
證明 奇數必為下列五種形式之一:
10a+1, 10a+3, 10a+5, 10a+7, 10a+9
分別平方後,得
(10a+1)=100+20a+1=20a(5a+1)+1
(10a+3)=100+60a+9=20a(5a+3)+9
(10a+5)=100+100a+25=20 (5a+5a+1)+5
(10a+7)=100+140a+49=20 (5a+7a+2)+9
(10a+9)=100+180a+81=20 (5a+9a+4)+1
綜上各種情形可知:奇數的平方,個位數字為奇數1,5,9;十位數字為偶數。
性質3:如果完全平方數的十位數字是奇數,則它的個位數字一定是6;反之,如果完全平方數的個位數字是6,則它的十位數字一定是奇數。
證明 已知=10k+6,證明k為奇數。因為的個位數為6,所以m的個位數為4或6,於是可設m=10n+4或10n+6。則
10k+6=(10n+4)=100+(8n+1)x10+6
或 10k+6=(10n+6)=100+(12n+3)x10+6
即 k=10+8n+1=2(5+4n)+1
或 k=10+12n+3=2(5+6n)+3
∴ k為奇數。
推論1:如果乙個數的十位數字是奇數,而個位數字不是6,那麼這個數一定不是完全平方數。
推論2:如果乙個完全平方數的個位數字不是6,則它的十位數字是偶數。
性質4:偶數的平方是4的倍數;奇數的平方是4的倍數加1。
這是因為 (2k+1)=4k(k+1)+1
(2k)=4
性質5:奇數的平方是8n+1型;偶數的平方為8n或8n+4型。
在性質4的證明中,由k(k+1)一定為偶數可得到(2k+1)是8n+1型的數;由為奇數或偶數可得(2k)為8n型或8n+4型的數。
性質6:平方數的形式必為下列兩種之一:3k,3k+1。
因為自然數被3除按餘數的不同可以分為三類:3m,3m+1, 3m+2。平方後,分別得
(3m)=9=3k
(3m+1)=9+6m+1=3k+1
(3m+2)=9+12m+4=3k+1
同理可以得到:
性質7:不能被5整除的數的平方為5k±1型,能被5整除的數的平方為5k型。
性質8:平方數的形式具有下列形式之一:16m,16m+1, 16m+4,16m+9。
除了上面關於個位數,十位數和餘數的性質之外,還可研究完全平方數各位數字之和。例如,256它的各位數字相加為2+5+6=13,13叫做256的各位數字和。如果再把13的各位數字相加:
1+3=4,4也可以叫做256的各位數字的和。下面我們提到的乙個數的各位數字之和是指把它的各位數字相加,如果得到的數字之和不是一位數,就把所得的數字再相加,直到成為一位數為止。我們可以得到下面的命題:
乙個數的數字和等於這個數被9除的餘數。
下面以四位數為例來說明這個命題。
設四位數為,則
= 1000a+100b+10c+d
= 999a+99b+9c+(a+b+c+d)
= 9(111a+11b+c)+(a+b+c+d)
顯然,a+b+c+d是四位數被9除的餘數。
對於n位數,也可以仿此法予以證明。
關於完全平方數的數字和有下面的性質:
性質9:完全平方數的數字之和只能是0,1,4,7,9。
證明 因為乙個整數被9除只能是9k,9k±1, 9k±2, 9k±3, 9k±4這幾種形式,而
(9k)=9(9)+0
(9k±1)=9(9±2k)+1
(9k±2)=9(9±4k)+4
(9k±3)=9(9±6k)+9
(9k±4)=9(9±8k+1)+7
除了以上幾條性質以外,還有下列重要性質:
性質10:為完全平方數的充要條件是b為完全平方數。
證明 充分性:設b為平方數,則
==(ac)
必要性:若為完全平方數,=,則
性質11:如果質數p能整除a,但不能整除a,則a不是完全平方數。
證明 由題設可知,a有質因數p,但無因數,可知a分解成標準式時,p的次方為1,而完全平方數分解成標準式時,各質因數的次方均為偶數,可見a不是完全平方數。
性質12:在兩個相鄰的整數的平方數之間的所有整數都不是完全平方數,即若
m (但89為質數,它的正因數只能是1與89,於是。解之,得n=45。代入(2)得。故所求的自然數是1981。
[例2]:求證:四個連續的整數的積加上1,等於乙個奇數的平方(2023年基輔數學競賽題)。
分析 設四個連續的整數為,其中n為整數。欲證
是一奇數的平方,只需將它通過因式分解而變成乙個奇數的平方即可。
證明 設這四個整數之積加上1為m,則
而n(n+1)是兩個連續整數的積,所以是偶數;又因為2n+1是奇數,因而n(n+1)+2n+1是奇數。這就證明了m是乙個奇數的平方。
[例3]:求證:11,111,1111,這串數中沒有完全平方數(2023年基輔數學競賽題)。
分析 形如的數若是完全平方數,必是末位為1或9的數的平方,即
或 在兩端同時減去1之後即可推出矛盾。
證明 若,則
因為左端為奇數,右端為偶數,所以左右兩端不相等。
若,則因為左端為奇數,右端為偶數,所以左右兩端不相等。
綜上所述,不可能是完全平方數。
另證 由為奇數知,若它為完全平方數,則只能是奇數的平方。但已證過,奇數的平方其十位數字必是偶數,而十位上的數字為1,所以不是完全平方數。
[例4]:試證數列49,4489,444889, 的每一項都是完全平方數。
證明= =++1
=4+8+1
=4()(9+1)+8+1
=36 ()+12+1
=(6+1)
即為完全平方數。
[例5]:用300個2和若干個0組成的整數有沒有可能是完全平方數?
解:設由300個2和若干個0組成的數為a,則其數字和為600
3|600 ∴3|a
此數有3的因數,故9|a。但9|600,∴矛盾。故不可能有完全平方數。
[例6]:試求乙個四位數,它是乙個完全平方數,並且它的前兩位數字相同,後兩位數字也相同(1999小學數學世界邀請賽試題)。
解:設此數為
此數為完全平方,則必須是11的倍數。因此11|a + b,而a,b為0,1,2,9,故共有(2,9), (3,8), (4,7),(9,2)等8組可能。
直接驗算,可知此數為7744=88。
[例7]:求滿足下列條件的所有自然數:
(1)它是四位數。
(2)被22除餘數為5。
(3)它是完全平方數。
解:設,其中n,n為自然數,可知n為奇數。
11|n - 4或11|n + 4
或 k = 1
k = 2
k = 3
k = 4
k = 5
所以此自然數為1369, 2601, 3481, 5329, 6561, 9025。
[例8]:甲、乙兩人合養了n頭羊,而每頭羊的賣價又恰為n元,全部賣完後,兩人分錢方法如下:先由甲拿十元,再由乙拿十元,如此輪流,拿到最後,剩下不足十元,輪到乙拿去。
為了平均分配,甲應該補給乙多少元(第2屆「祖沖之杯」初中數學邀請賽試題)?
解:n頭羊的總價為元,由題意知元中含有奇數個10元,即完全平方數的十位數字是奇數。如果完全平方數的十位數字是奇數,則它的個位數字一定是6。
所以,的末位數字為6,即乙最後拿的是6元,從而為平均分配,甲應補給乙2元。
[例9]:矩形四邊的長度都是小於10的整數(單位:公分),這四個長度數可構成乙個四位數,這個四位數的千位數字與百位數字相同,並且這四位數是乙個完全平方數,求這個矩形的面積(2023年縉雲杯初二數學競賽題)。
解:設矩形的邊長為x,y,則四位數
∵n是完全平方數,11為質數 ∴x+y能被11整除。
又 ,得x+y=11。
∴∴9x+1是乙個完全平方數,而,驗算知x=7滿足條件。又由x+y=11得。
[例10]:求乙個四位數,使它等於它的四個數字和的四次方,並證明此數是唯一的。
解:設符合題意的四位數為,則,∴為五位數,為三位數,∴。經計算得,其中符合題意的只有2401乙個。
[例11]:求自然數n,使的值是由數字0,2,3,4,4,7,8,8,9組成。
解:顯然,。為了便於估計,我們把的變化範圍放大到,於是,即。∵,∴。
另一方面,因已知九個數碼之和是3的倍數,故及n都是3的倍數。這樣,n只有24,27,30三種可能。但30結尾有六個0,故30不合要求。經計算得
故所求的自然數n = 27。
(四)討論題
1.(2023年第27屆imo試題)
設正整數d不等於2,5,13,求證在集合中可以找到兩個不同的元素a , b,使得ab -1不是完全平方數。
2.求k的最大值
2樓:前世撒地
乙個數如果是另乙個整數的完全平方,那麼我們就稱這個數為完全平方數,也叫做平方數。比如:0,1,4,9,16,25,36等。
完全平方數是什麼?
3樓:喵喵喵啊
完全平方指用乙個整數乘以自己例如1*1,2*2,3*3等,依此類推。若乙個數能表示成某個整數的平方的形式,則稱這個數為完全平方數。
完全平方數是非負數,而乙個完全平方數的項有兩個。注意不要與完全平方式所混淆。
如果乙個正整數 a 是某乙個整數 b 的平方,那麼這個正整數 a 叫做完全平方數。零也可稱為完全平方數。
擴充套件資料
完全平方數的性質如下:
1、平方數的個位數字只能是 0, 1,4,5,6,9 。
2、任何偶數的平方一定能被 4 整除;任何奇數的平方被 4(或 8)除餘 1,即被4 除餘 2 或 3 的數一定不是完全平方數。
3、完全平方數的個位數字是奇數時,其十位上的數字必為偶數。完全平方數的個位數字是 6 時,其十位數字必為奇數。
4、凡個位數字是 5 但末兩位數字不是 25 的自然數不是完全平方數;末尾只有奇數個 0 的自然數不是完全平方數;個位數字是 1,4,9 而十位數字為奇數的自然數不是完全平方數。
5、除 1 外,乙個完全平方數分解質因數後,各個質因數的指數都是偶數,如果乙個數質分解後, 各個指數都為偶數, 那麼它肯定是個平方數。 完全平方數的所有因數的總個數是奇數個。因數個數為奇數的自然數一定是完全平方數。
6、如果 a 、b 是平方數, a=bc ,那麼 c 也是完全平方數。
7、兩個連續自然數的乘積一定不是平方數,兩個連續自然數的平方數之間不再有平方數。
8、如果十位數字是奇數,則它的個位數字一定是6;反之也成立。
什麼是完全平方數,什麼叫完全平方數
完全平方指用乙個整數乘以自己例如1 1,2 2,3 3等,依此類推。若乙個數能表示成某個整數的平方的形式,則稱這個數為完全平方數。完全平方數是非負數,而乙個完全平方數的項有兩個。注意不要與完全平方式所混淆。平方數的個位數字只能是 0,1,4,5,6,9 任何偶數的平方一定能被 4 整除 任何奇數的平...
請問什麼是完全平方數,什麼是完全平方數?
一個數如果是另一個整數的完全平方,那麼我們就稱這個數為完全平方數,也叫做平方數。例如 0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,觀察這些完全平方數,可以獲得對它們的個位數 十位數 數字和...
數學上完全平方數是什麼意思,數學完全平方公式是什麼,用文字表達
完全平方數 一 完全平方數的性質 乙個數如果是另乙個整數的完全平方,那麼我們就稱這個數為完全平方數,也叫做平方數。例如 0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,觀察這些完全平方數,可以...