六年級(jí)奧數(shù)課堂:數(shù)論的方法技巧之一
數(shù)論是研究整數(shù)性質(zhì)的一個(gè)數(shù)學(xué)分支,它歷史悠久,而且有著強(qiáng)大的生命力。數(shù)論問(wèn)題敘述簡(jiǎn)明,“很多數(shù)論問(wèn)題可以從經(jīng)驗(yàn)中歸納出來(lái),并且僅用三言兩語(yǔ)就能向一個(gè)行外人解釋清楚,但要證明它卻遠(yuǎn)非易事”。因而有人說(shuō):“用以發(fā)現(xiàn)天才,在初等數(shù)學(xué)中再也沒(méi)有比數(shù)論更好的課程了。任何學(xué)生,如能把當(dāng)今任何一本數(shù)論教材中的習(xí)題做出,就應(yīng)當(dāng)受到鼓勵(lì),并勸他將來(lái)從事數(shù)學(xué)方面的工作。”所以在國(guó)內(nèi)外各級(jí)各類的數(shù)學(xué)競(jìng)賽中,數(shù)論問(wèn)題總是占有相當(dāng)大的比重。
小學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽中的數(shù)論問(wèn)題,常常涉及整數(shù)的整除性、帶余除法、奇數(shù)與偶數(shù)、質(zhì)數(shù)與合數(shù)、約數(shù)與倍數(shù)、整數(shù)的分解與分拆。主要的結(jié)論有:
1.帶余除法:若a,b是兩個(gè)整數(shù),b>0,則存在兩個(gè)整數(shù)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(shí),a被b整除,記作b|a,也稱b是a的約數(shù),a是b的倍數(shù)。
2.若a|c,b|c,且a,b互質(zhì),則ab|c。
3.唯一分解定理:每一個(gè)大于1的自然數(shù)n都可以寫(xiě)成質(zhì)數(shù)的連乘積,即
其中p1<p2<…<pk為質(zhì)數(shù),a1,a2,…,ak為自然數(shù),并且這種表示是唯一的。(1)式稱為n的質(zhì)因數(shù)分解或標(biāo)準(zhǔn)分解。
4.約數(shù)個(gè)數(shù)定理:設(shè)n的標(biāo)準(zhǔn)分解式為(1),則它的正約數(shù)個(gè)數(shù)為:
d(n)=(a1+1)(a2+1)…(ak+1)。
5.整數(shù)集的離散性:n與n+1之間不再有其他整數(shù)。因此,不等式x<y與x≤y-1是等價(jià)的。
下面,我們將按解數(shù)論題的方法技巧來(lái)分類講解。