发布时间 : 星期日 文章初中数学竞赛讲座 - 数论部分7(同余)更新完毕开始阅读5fdc8818ad02de80d4d840db
初中数学兴趣班系列讲座——数论部分 唐一良数学工作室
所以4 n除以100的余数是以4、16、64、56、24、96、84、36、44、76周期性出现
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的,因41001=410100+1,所以41001≡4(mod 100),因此19982002≡4(mod 100),故19982002的十位数字是0.
说明:正整数幂的末位数、末两位数、末三位数都具有周期性.
例8(1998年匈牙利奥林匹克竞赛题)求使2n+1能被3整除的一切自然数n. 解∵
∴
则2n+1
∴当n为奇数时,2n+1能被3整除; 当n为偶数时,2n+1不能被3整除.
例9 求证31980+41981能被5整除. 证明 ∵
∴∴∴
例10.求20032002的末位数字.
分析:此题就是求20032002除以10的余数 解:∵2003≡3(mod 10),∴20034≡34≡1(mod 10), ∴20032002≡(20034)500·20033≡1500·33≡27≡7(mod 10) ∴20022002的末位数字是7.
说明:对于十进制的整数anan?1?a1a0有如下性质:anan?1?a1a0?a0(mod10) 例11.已知n是正整数,证明48 | 72n―2352n―1 证明:∵48=3×16,(3,16)=1 ∴只需证明3| 72n―2352n―1且16 | 72n―2352n―1即可 ∵7≡1(mod 3),2352≡0(mod 3) ∴72n―2352n―1≡12n―2352×0-1≡0(mod 3) ∴3 | 72n―2352n―1,又∵2352=16×147,∴2352≡0(mod 16) ∴72n―2352n―1≡49n-1≡1n-1≡0(mod 16) ∴16 | 72n―2352n―1,所以48| 72n―2352n―1.
说明:当模很大时,可以用本题的方法把问题化为较小的模来求解,请同学位用这个方法重解例8.
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例12.已知n是任意的正整数,且m | 7n+12n―1,求正整数m的最大值. 解:设an=7n+12n―1,那么,a1=7+12―1=18,a2=72+24―1=72 ∴(a1,a2)=(18,72)=18,∴m≤18,
下面证明对任何正整数n,都有18 | 7n+12n―1 又因为18=2×9,所以只须证明2 | 7n+12n,9 | 7n+12n―1即可. ∵7≡1(mod 2),∴7n+12―1≡1n+0―1≡0(mod 2) 即2 | 7n+12n―1,对n进行分类讨论, ⑴若n≡0(mod 3),则n=3k(k为正整数)
7n+12n―1≡73k+36k+1≡(―2)3k+0―1≡(―8)k―1≡1k―1≡0(mod 9) ⑵若n≡1(mod 3),则n=3k+1(k为非负整数) 7n+12n―1≡73k+36k+127+12―1≡0(mod 9) ⑶若n≡2(mod 3),则n=3k+2(k为非负整数) 7n+12n―1≡73k·72+36k+24―1≡72+24―1≡0(mod 9) 因此,对一切自然数n,都有9 | 7n+12n―1.
综上所述,18 | 7n+12n―1,因此m的最大值为18.
例13 把1,2,3…,127,128这128个数任意排列为a1,a2,…,a128,计算出
|a1-a2|,|a3-a4| ,…,|a127-a128|,
再将这64个数任意排列为b1,b2,…,b64,计算
|b1-b2|,|b3-b4|,…,|b63-b64|.
如此继续下去,最后得到一个数x,问x是奇数还是偶数? 解 因为对于一个整数a,有
|a|≡a(mod 2), a≡-a(mod 2),
所以
b1+b2+…+b64
=|a1-a2|+|a3-a4|+…+|a127-a128| ≡a1-a2+a3-a4+…+a127-a128
≡a1+a2+a3+a4+…+a127+a128(mod 2),
因此,每经过一次“运算”,这些数的和的奇偶性是不改变的.最终得到的一个数 x≡a1+a2+…+a128=1+2+…+128 =64×129≡0(mod 2), 故x是偶数.
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例14 求证:一个十进制数被9除的余数等于它的各位数字之和被9除的余数.
10≡1(mod 9),
故对任何整数k≥1,有
10k≡1k=1(mod 9).
因此
即A被9除的余数等于它的各位数字之和被9除的余数.
说明 (1)特别地,一个数能被9整除的充要条件是它的各位数字之和能被9整除. (2)算术中的“弃九验算法”就是依据本题的结论.
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三、模拟训练
1求证:
(1)8|(551999+17); (2) 8(32n+7); (3)17|(191000-1).
证 (1)因55≡-1(mod 8),所以551999≡-1(mod 8),551999+17≡-1+17=16≡0(mod 8),于是8|(551999+17).
(2)32=9≡1(mod 8),32n≡1(mod 8),所以32n+7≡1+7≡0(mod 8),即8|(32n+7). (3)19≡2(mod 17),194≡24=16≡-1(mod 17),所以191000=(194)250≡(-1)250≡1(mod 17),于是
17|(191000-1).
2.求20032002的末位数字
分析:此题就是求20032002除以10的余数 解:∵2003≡3(mod 10),∴20034≡34≡1(mod 10),
∴20032002≡(20034)500·20033≡1500·33≡27≡7(mod 10) ∴20022002的末位数字是7
说明:对于十进制的整数anan?1?a1a0有如下性质:anan?1?a1a0?a0(mod 10).
3求2999最后两位数码.
解 考虑用100除2999所得的余数. ∵∴又∴
∴∴2
999
的最后两位数字为88.
4.求证:22000+1不能被7整数.
分析:只需证明22000≡-1(mod 7)即可 证明:∵26≡1(mod 7),∴22000≡(26)333·22≡1·22≡4(mod 7),
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