初中数学竞赛讲座——数论部分费马小定理

初中数学竞赛讲座——数论部分(费马小定理)

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第9讲费尔马小定理

一、基础知识：

法国数学家费尔马在1640年提出了一个有关整数幂余数的定理，在解决许多关于某个整数幂除以某个整数的余数问题时非常方便有用，在介绍这个定理之前，我们先来看一些具体的同余式，请同学们注意观察，发现这些同余式符合什么规律．

3≡1（mod 2），5≡1（mod 2），7≡1（mod 2）…

22≡1（mod 3），42≡1（mod 3），52≡1（mod 3）…

24≡1（mod 5），34≡1（mod 5），44≡1（mod 5）…

26≡（23）2≡1（mod 7），36≡（33）2≡1（mod 7），46≡（43）2≡1（mod 7）…

这些同余式都符合同一个规律，这个规律就是费尔马小定理．

费尔马小定理：如果p是质数，（a，p）=1，那么a p－1≡1（mod p）

与费马小定理相关的有一个中国猜想，这个猜想是中国数学家提出来的，其内容为：当且仅当2p-1≡1(mod p)，p是一个质数。

假如p是一个质数的话，则2p-1≡1(mod p)成立（这是费马小定理的一个特殊情况）是对的。但反过来，假如2p-1≡1(mod p)成立那么p是一个质数是不成立的（比如341符合上述条件但不是一个质数）。

如上所述，中国猜测只有一半是正确的，符合中国猜测但不是质数的数被称为“伪质数”。

对于中国猜测稍作改动，即得到判断一个数是否为质数的一个方法：

如果对于任意满足1 < b< p的b下式都成立：b p-1≡1(mod p)，则p必定是一个质数。

实际上，没有必要测试所有的小于p的自然数，只要测试所有的小于p的质数就可以了。

这个算法的缺点是它非常慢，运算率高；但是它很适合在计算机上面运行程序进行验算一个数是否是质数。

（一）准备知识：

引理1．若a,b,c为任意3个整数，m为正整数，且(m,c)=1,则当ac≡bc(mod m)时，有a≡b(mod m)

证明：ac≡bc(mod m)可得ac–bc≡0(mod m)可得(a-b)c≡0(mod m)因为(m,c)=1即m,c互质，c可以约去，a–b≡0(mod m)可得a≡b(mod m)

引理2．若m为整数且m>1,a1,a2,a3,a4,…a m为m个整数，若在这m个数中任取2个整数对m不同余，则这m个整数对m构成完全剩余系。

证明：构造m的完全剩余系（0,1,2,…m-1），所有的整数必然是这些整数中的1个对模m同余。取r1=0,r2=1,r3=2,r4=3,…r i=i-1,1

令(1)：a 1≡r 1(mod m ),a 2≡r 2(mod m ), …a m ≡r m (mod m )(顺序可以不同),因为只有在这种情况下才能保证集合{a 1,a 2,a 3,a 4,…a m }中的任意2个数不同余，否则必然有2个数同余。由式(1)自然得到集合{a 1,a 2,a 3,a 4,…a m }对m 构成完全剩余系。

引理3．设m 是一个整数，且m >1，b 是一个整数且(m ,b )=1。如果a 1,a 2,a 3,a 4,…a m 是模m 的一个完全剩余系，则ba 1,ba 2,ba 3,ba 4,…ba m 也构成模m 的一个完全剩余系。

证明：若存在2个整数ba i 和ba j 同余即ba i ≡ba j (mod m )，

根据引理1则有a i ≡a j (mod m )。根据完全剩余系的定义可知这是不可能的，因此不存在2个整数ba i 和ba j 同余。由引理2可知ba 1,ba 2,ba 3,ba 4,…ba m 构成模m 的一个完全剩余系。

引理4．如果a ,b ,c ,d 是四个整数，且a ≡b (mod m ),c ≡d (mod m ),则有ac ≡bd (mod m )

证明：由题设得ac ≡bc (mod m ),bc ≡bd (mod m )，由模运算的传递性可得ac ≡bc (m od m )

（二）证明过程：

构造素数p 的完全剩余系P ={1,2,3,4…(p -1)}，因为(a ,p )=1，由引理3可得A ={a ,2a ,3a ,4a ,…(p -1)a }也是p 的一个完全剩余系。令W =1*2*3*4…*(p -1)，显然W ≡W (mo d p )。令Y =a *2a *3a *4a *…(p -1)a ,因为{a ,2a ,3a ,4a ,…(p -1)a }是p 的完全剩余系，由引理2以及引理4可得a *2a *3a *…(p -1)a ≡1*2*3*…(p -1)(mod p )即W *a p -1≡W (mod p )。易知(W ,p )=1，由引理1可知a p -1≡1(mod p ）

二、典型例题：

例1 设n 为正整数.证明：373n n +的充要条件是1373+n n .

证明 若 337n n +，

则 7|n ，

于是，由Fermat 小定理，知

),7(m od 16≡n

从而，由 337n n +，

知 33)3(7n n n +，

故 .1373+n n

反过来，若 ,1373

+n n

则 7|n ，

并且 337(31)n n n +?，

即 6373n n n ?+，

利用Fermat 小定理知 ),7(m od 16≡n

故 .373n n +

命题获证。

说明 涉及指数的同余式经常需要用到Fermat 小定理，因为由Fermat 小定理得出的结论中，同余式的一边是1，这带来很大的方便.

例2 由Fermat 小定理知，对任意奇质数p ，都有).(m od 12

1p p ≡-问：是否存在合数n ，使得)(mod 121n n ≡-成立？

解 这样的合数n 存在，而且有无穷多个.其中最小的满足条件的合数3111341?==n （它是从两个不同奇质数作乘积去试算出来的）.

事实上，由于 11210=- ,3341023?=

故 ),341(mod 12

10≡ 所以 ),341(m od 112

34340≡≡

故341符合要求. 进一步，设a 是一个符合要求的奇合数，则12-a 是一个奇合数（这一点利用因式

分解可知）。再设,121q a a ?=--q 为正奇数，则

1212

)12(2112-=----a a 122-=aq

1)2(2-=q a

112-≡q

).12(m od 0-≡a

因此12-a 也是一个符合要求的数.依此类推（结合341符合要求），可知有无穷多个满足条件的合数.

说明 满足题中的合数n 称为“伪质数”，如果对任意1),(=n a 都有)(mod 11n a

n ≡-成立，那么合数n 称为“绝对伪质数”.请读者寻找“绝对伪质数”.

例3 设p 为质数.证明：存在无穷多个正整数n ，使得n p n -2.

证明 如果2=p ，那么取n 为偶数，就有n p n -2，命题成立.

设2>p ，则由Fermat 小定理知

).(m od 12

1p p ≡- 因此，对任意正整数k ，都有 ),(mod 12)

1(p p k ≡-

所以，只需证明存在无穷多个正整数k ，使得

)(mod 1)1(p p k ≡-（这样，令),1(-=p k n 就有)2n p n -.

而这只需),(mod 1p k -≡这样的k 当然有无穷多个.

所以，命题成立.

说明 用Fermat 小定理处理数论中的一些存在性问题有时非常方便、简洁.

例4 设x 为整数，p 是12+x 的奇质因子，证明：).4(mod 1≡p

证明 由于p 为奇质数，若p ≡／),4(mod 1则)4(mod 3≡p ，可设34+=k p ，此时，由),(mod 12p x -≡得

).(m od 1)1()(12122241p x x x k k k p -≡-≡==+++-

而由Fermat 小定理，应有

),(mod 11p x

p ≡- 结合上式将导出2p .矛盾.

所以，).4(mod 1≡p

说明 利用此题的结论，我们可以证明：存在无穷多个模4余1的正整数为质数. 事实上，若只有有限个质数模4余1，设它们是n p p p ,,,21 .考虑数1)2(221+n p p p 的质因子即可导出矛盾.

例5 求所有的质数p ，使得p

p 121--是一个完全平方数. 解 设p 是一个满足条件的质数，则显然p 是一个奇质数.由Fermat 小定理知

121--p p ，

而 ),12)(12(122121

1+-=----p p p

故 1221

--p p 或.12

21+-p p 由于 ,1)2,12()12

,12(212121=-=+----p p p 所以，1221

--p p 与1221

+-p p 中恰有一个成立.

若12

21--p p ，则由条件及1)12,12(2121

=+---p p 可知存在正整数x ，

使得 221

12x p =+-，

此时 ,2)1)(1(21

-=+-p x x

所以，1-x 与1+x 都是2的冥次，而x 为奇数，故1-x 与1+x 是两个相继的偶数，所以，只能是

,41,21++=-x x

故 3=x ，

此时 .7=p 若12

21+-p p ，则同上知存在正整数x ，使得

,12221

x p =--

当3>p 时，导致 ),4(mod 112

212-≡-=-p x

矛盾，故.3=p 另一方面，当.3=p 和7时，p

p 121--分别为1和9，都是完全平方数. 综上可知3=p 或7.

例6．求14589+32002除以13的余数．

解：因13是质数，且（145，13）=1，（3，13）=1

由费尔马小定理得：14512≡1（mod 89），312≡（mod 89）

∴14589≡（14512）7·1455≡1455（mod 13）

32002≡（312）166·310≡310（mod 13）

又∵145≡2（mod 13），33≡1（mod 13）

∴1455≡25≡6（mod 13），310≡（33）33≡3（mod 13）

所以，14589+32002≡6+3≡9（mod 13），即14589+32002除以13的余数是9．

例7．设p 是质数，且p ≠2．求证：1p +2p +3p +…+（p －1）p ≡0（mod p ）

证明：由于p 是质数且p ≠2，所以对任意正整数n ＜p ，都有（n ，p ）=1，根据费尔马小定

理得，n p －1≡1（mod p ），于是n p ≡n （mod p ）（n =1，2，3，…，p －1）

因此，1p +2 p +3 p +…+（p －1）p ≡1+2+3+…+（p －1）（mod p ）≡

)(mod 2)1(p p p - 由于p 是不等于2的质数，所以

21-p 是整数． 故2

)1(-p p ≡0（mod p ），所以1p +2 p +…+（p －1）p ≡0（mod p ） 说明：①费尔马小定理也可以写成另外一种形式：如果 p 是质数，对任意正整数a ，都有a p ≡a （mod p ），

这是因为当p | a 时，（p ，a ）=1，有a p －1≡1（mod p ）故a p ≡a （mod p ）；

当p | a 时，显然有p | a p －a ，即a p ≡a （mod p ）．

②费尔马小定理的逆定理不成立，也就是说，当a p －1≡1（mod p ）时，p 不一定是质数，

例如53≡1（mod 4），且（5，4）=1，但4不是质数．

例8．求证：对任意整数a ，b ，ab (a 4－b 4)都能被30整除．

分析：因为30=2×3×5，所以只需证明2 | ab (a 4－b 4)，3 | ab (a 4－b 4)，5 | ab (a 4－b 4)，因为2，3，5都是质数，所以可以考虑用费尔马小定理．

证明：因为30=2×3×5，所以只需证明2，3，5都能整除ab (a 4－b 4)即可，

因2是质数，根据费尔马小定理得，a 2≡a （mod 2），b 2≡b （mod 2），所以

a 4≡（a 2）2≡a 2≡a （mod 2），

b 4≡（b 2）2≡b 2≡b （mod 2）

∴ab (a 4－b 4)≡ab （a －b ）≡a 2b －ab 2≡ab －ab ≡0（mod 2），即2 | ab (a 4－b 4)．

又因为3也是质数，根据费尔马小定理得a 3≡a （mod 3），b 3≡b （mod 3）

∴ab (a 4－b 4)≡ab (a 2－b 2)(mod 3)≡a 3b －ab 3(mod 3)

≡ab －ab （mod 3）≡0（mod 3），即3 | ab (a 4－b 4)．

例9．证明：对任意自然数n ＞1，2n －1都不能被n 整除

证明：若n 为偶数，2n －1必是奇数，则n | 2n －1

若n 为奇数，且n ＞1，假设n | 2n －1

设p 为n 的最小质因数，则2 n ≡1（mod p ），

再设r 是满足2 x ≡1（mod p ）的最小正整数，

即2 r ≡1（mod p ），若r | x ，可设x = kr +q ，0＜q ＜r ，那么

2 x ≡2 k r +q ≡（2 r ）k ·2 q ≡2q ≡1（mod p ）

这与r 的最小性矛盾，因此r | x ，又因2 n ≡1（mod p ），所以r | n ．

根据费尔马小定理得2p －1≡1（mod p ），因此r | p －1

由r | n ，r | p －1知r 是n 的小于p 的正约数，故r = 1，得p | 2－1，即p | 1，矛盾，假设不成立，即n | 2 n －1，综上所述，对任意自然数n ＞1，2n －1都不能被n 整除．

三、模拟训练：

1.求出258000除以7的余数是多少。

解：由于25与7互质，由费马小定理可知对模7而言，256≡1（mod 7）

所以258000≡256×1333+2≡（256）1333×252≡42≡2（mod 7）

故余数为2

2.假设p 为任意一个大于5的质数，试证：p 必可整除n p ＝111111p 个

证明：由于p 和10互质且9n p ＝10p -1-1,由费马小定理可知对模p 而言，10p -1≡1（mod p ） 因此，p 一定能整除9n p ，又由于p 和9互质，因此p 一定能整除n p

3.假设p ＝3k +2是一个质数，试证：如果p 可整除a 2+ab +b 2(a 和b 都是整数)，那么a 和b 必定都是p 的倍数。

证明：由p 可整除a 2+ab +b 2，p 必定也能整除(a -b )(a 2+ab +b 2)＝a 3-b 3，

因此a 3≡b 3（mod p ）

左右两边同时取k 次方，得a 3k ≡b 3k （mod p ） (1)

假设p 不能整除a ，那么p 必定也不能整除b ：由费马小定理可知对模p 而言，

a p -1≡

b p -1≡1（mod p ）

将p ＝3k +2代入上式得：a 3k +1≡b 3k +1≡1（mod p ） (2)

综合（1）（2）可知 a ≡b ≡1（mod p ）

因此a 2+ab +b 2≡a 2+a 2+a 2≡3a 2（mod p ）

所以3a 2是p 的倍数，又3和p 互质，可知a 一定是p 的倍数，这与假设p 不能整除a 矛盾，因此a 和b 必定都是p 的倍数。

四、【延伸阅读】

（1）形如4k +1的质数个数有无数个。

假设n 是任意一个大于1的正整数：n !显然为偶数，因此(n !)2+1为奇数，而(n !)2+1的每个质因子都可表示为4k +1或4k -1的形式。

假设p ＝4k -1是(n !)2+1的一个质因子（可知p 和n !互质），由于(n !)2≡ -1（mod p ）将

左右两边同时取p-12

次方，得(n !)p -1≡()12-1p -（mod p ） 由于p-12

＝2k -1为奇数，因此(n !)p -1≡ (-1)（mod p ） 但这与费马小定理矛盾，因此根据费马小定理，由于p 和n !互质，(n !)p -1必定会和1对模p 同余。

由此我们推知(n !)2+1不可能有形如4k -1的质因子，也就是(n !)2+1只有形如4k +1的质因子。又由于(n !)2+1的每个质因子显然都大于n ，因此我们就证明了：不管n 是多少，一定有比n 大而且形如4k +1的质数存在，这就说明了等差数列1,5,9,13，…中包含无穷多个质数。

（2）费马小定理的逆定理

当p 为质数，由费马小定理我们知道2p -2必定是p 的倍数（即前面的讨论中当a ＝2的情形）；反过来成不成立呢？也就是说，如果有某个正整数n 可以整除2n -2，我们能不能断定n 一定是质数呢？如果可以的话，这将是个不错的判断任意整数n 是否为质数的方法；历史上确实曾经有一段时期数学家们猜测这个方法可行，不过法国数学家Pierre Sarrus 于1819年指出n ＝341是一个反例：341是11与13的积，因此不是质数，但是由

2341-2＝2[(210)34-134]＝2[(210-1)(…)]＝2(1023)(…)＝2(3)(341)(…)

可知341能整除2341-2.

对任意正整数a ，如果有某个大于1的正整数n 本身不是质数却能整除a n -a ，我们称n 对底数a 而言是一个[伪质数]（英文常称作a -pseudoprime ），因此对底数2而言，341是一个伪质数（即341是一个2-pseudoprime ）。

几个衍生出来的问题是：341是唯一的2-pseudoprime 吗？除了奇数的伪质数外，是否还存在着[偶伪质数]？对任意正整数a ，a -pseudoprime 的个数是有限还是无限？

对底数2而言，如果n 是一个奇伪质数，我们不难证明2n -1将是另一个更大的奇伪质数；既然我们已知奇伪质数341的存在，对底数2来说奇伪质数的个数因此是无穷的，寻找偶伪质数（对底数2而言）的工作比寻找奇伪质数要困难许多，其中最小的数直到1950年才由美国数学家D .H .Lehmer 找到，其值为161038＝2?73?1103.由于2161038-2＝2（2161037-1）要说明161038可以整除2161038-2，我们只要说明73和1103（皆为质数）都能整除2161037-1即可。由于161037可经质因数分解为32?29?617，因此 2161037-1＝2（29）29?617-129?617＝（29-1）（…）＝（511）（…）＝7（73）（…） 可知73能整除2161037-1。又由于 2161037-1＝2（229）9?617-19?617=＝（229-1）（…）＝1103（486737）（…）

因此1103的确也能整除2161037-1，数学家N .G .W .H .Beeger 于1951年还证明了对底数2而言，偶伪质数的个数也是无穷的。

数学上还能证明：对任意正整数a ，以a 为底数的伪质数的个数都是无穷的。

（3）需要洗几次牌？

考虑以下动作：将一副扑克牌（52张）由中间分成各含26张牌的两小迭，然后洗牌

使得这两迭牌一张一张交错，重新组合成52张牌，下图显示了洗牌前后位置的变化：

我们称上述动作为一次洗牌，请问：经过洗牌几次后可使得每张牌都回到它最原始的位置？

由上图洗牌前后的位置变化，我们看到原来在位置编号1,2,3，…，26的牌经过一次洗牌后被放到编号为2,4,6，…，52的位置，而原来编号为27,28,29，…，52的牌则被放到了编号1,3,5,…，51的位置，因此如果某张牌原来的位置为x，经过一次洗牌后的位置为y，那么y与x的关系为y≡ 2x(mod53):因此这张牌经过n次洗牌后的位置必定与2n x对模53同余，而我们的目标是希望能找到某个n使得对所有1≤x≤52，2n x≡x(mod53)

既然x与53互质（因为53为质数），我们可将上式左右两边的x约掉而得

2n≡1(mod53)

由费马小定理我们知道n＝52次洗牌后所有的牌必定都回到原来的位置。

一般而言，如果一副牌有m张（m为偶数），而正整数n满足

2n≡1(mod m+1)

那么经过上述方式的洗牌n次后所有牌必定回到原始位置。

举例来说，如果m＝62，那么我们只需洗牌6次即可，因为26≡1(mod63)。

高中数学竞赛中数论问题的常用方法

高中数学竞赛中数论问题的常用方法 数论是研究数的性质的一门科学,它与中学数学教育有密切的联系.数论问题解法灵活,题型丰富,它是中学数学竞赛试题的源泉之一.下面介绍数论试题的常用方法. 1.基本原理 为了使用方便,我们将数论中的一些概念和结论摘录如下: 我们用),...,,(21n a a a 表示整数1a ,2a ,…,n a 的最大公约数.用[1a ,2a ,…,n a ]表示1a ,2a ,…,n a 的 最小公倍数.对于实数x ,用[x ]表示不超过x 的最大整数,用{x }=x -[x ]表示x 的小数部分.对于整数 b a ,,若)(|b a m -,,1≥m 则称b a ,关于模m 同余,记为)(mod m b a ≡.对于正整数m ,用)(m ?表示 {1,2,…,m }中与m 互质的整数的个数,并称)(m ?为欧拉函数.对于正整数m ,若整数m r r r ,...,,21中任何两个数对模m 均不同余,则称{m r r r ,...,,21}为模m 的一个完全剩余系；若整数)(21,...,,m r r r ?中每一个数都与m 互质,且其中任何两个数关于模m 不同余,则称{)(21,...,,m r r r ?}为模m 的简化剩余系. 定理1 设b a ,的最大公约数为d ,则存在整数y x ,,使得yb xa d +=. 定理2(1)若)(mod m b a i i ≡,1=i ,2,…,n ,)(m od 21m x x =,则 1 1n i i i a x =∑≡2 1 n i i i b x =∑； (2)若)(mod m b a ≡,),(b a d =,m d |,则 )(mod d m d b d a ≡； (3)若b a ≡,),(b a d =,且1),(=m d ,则)(mod m d b d a ≡； (4)若b a ≡(i m mod ),n i ,...,2,1=,M=[n m m m ,...,,21],则b a ≡(M mod ). 定理3(1)1][][1+<≤<-x x x x ； (2)][][][y x y x +≥+； (3)设p 为素数,则在!n 质因数分解中,p 的指数为 ∑≥1 k k p n . 定理4 (1)若{m r r r ,...,,21}是模m 的完全剩余系,1),(=m a ,则{b ar b ar b ar m +++,...,,21}也是模 m 的完全剩余系； (2)若{)(21,...,,m r r r ?}是模m 的简化剩余系,1),(=m a ,则{)(21...,,m ar ar ar ?}是模m 的简化剩余系. 定理5(1)若1),(=n m ,则)()()(n m mn ???=. (2)若n 的标准分解式为k k p p p n ααα (2) 121=,其中k ααα,...,21为正整数,k p p p ,...,21为互不相

初中数学竞赛常用解题方法(代数)

初中数学竞赛常用解题方法（代数） 一、 配方法 例1练习：若2 ()4()()0x z x y y z ----=，试求x+z 与y 的关系。 二、 非负数法 例21 ()2 x y z =++. 三、 构造法 （1）构造多项式 例3、三个整数a 、b 、c 的和是6 的倍数.，那么它们的立方和被6除，得到的余数是( ) (A) 0 (B) 2 (C) 3 (D) 不确定的 （2）构造有理化因式 例4、 已知(2002x y =. 则2 2 346658x xy y x y ----+=___ ___。 （3）构造对偶式 例5、 已知αβ、是方程2 10x x --= 的两根，则4 3αβ+的值是___ ___。 （4）构造递推式 例6、 实数a 、b 、x 、y 满足3ax by +=,2 2 7ax by +=,3 3 16ax by +=,4 4 42ax by +=.求5 5 ax by +的值___ ___。 （5）构造几何图形 例7、（构造对称图形）已知a 、b 是正数，且a + b = 2. 求u =___ ___。 练习：（构造矩形）若a ，b 形的三条边的长，那么这个三角形的面积等于___________。 四、 合成法 例8、若12345,,,x x x x x 和满足方程组

123451234512345123451234520212 224248296 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ++++=++++=++++=++++=++++= 确定4532x x +的值。 五、 比较法（差值比较法、比值比较法、恒等比较法） 例9、71427和19的积被7除，余数是几？ 练习：设0a b c >>>，求证：222a b c b c c a a b a b c a b c +++>. 六、 因式分解法（提取公因式法、公式法、十字相乘法） 1221()(...)n n n n n n a b a b a a b ab b -----=-++++ 1221()(...)n n n n n n a b a b a a b ab b ----+=+-+-+ 例10、设n 是整数，证明数3 231 22 M n n n =++为整数，且它是3的倍数。 练习：证明993 991993 991+能被1984整除。 七、 换元法（用新的变量代换原来的变量） 例11、解方程2 9(87)(43)(1)2 x x x +++= 练习：解方程 11 (1) 11 (1x) x =. 八、 过度参数法（常用于列方程解应用题） 例12、一商人进货价便宜8%，售价保持不变，那么他的利润（按进货价而定）可由目前的 %x 增加到(10)%x +，x 等于多少? 九、 判别式法（24b ac ?=-判定一元二次方程20ax bx c ++=的根的性质） 例13、求使2224 33 x x A x x -+=-+为整数的一切实数x. 练习：已知,,x y z 是实数，且 2 2 2 212 x y z a x y z a ++=++=

全国初中数学联赛初二卷及详解

全国初中数学联赛初二卷及详解

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2017年全国初中数学联合竞赛试题 初二卷 第一试 一、选择题：（本题满分 42 分，每小题 7 分） 1.已知实数a,b,c 满足2a+13b+3c=90，3a+9b+c=72，则32b c a b ++的值为（ ）. A.2 B.1 C.0 D.-1 2.已知实数a,b,c 满足a+b+c=1， 1110135 a b c ++=+++，则(a+1)2+(b+3)2+(c+5)2 的值为（ ）. A.125 B.120 C.100 D.81 3.若正整数a,b,c 满足a ≤b ≤c 且abc=2(a+b+c)，则称(a,b,c)为好数组.那么好数组的个数为（ ）. A.4 B.3 C.2 D.1 4.已知正整数a,b,c 满足a 2 -6b-3c+9=0，-6a+b 2 +c=0，则a 2 +b 2 +c 2 的值为（ ）. A.424 B.430 C.441 D.460 5.梯形ABCD 中，AD ∥BC ，AB=3，BC=4，CD=2，AD=1，则梯形的面积为（ ）. A. 1023 B.103 3 C.32 D.33 6.如图，梯形ABCD 中，AD ∥BC ，∠A=90°，点E 在AB 上，若AE=42，BE=28，BC=70，∠DCE=45°，则DE 的值为（ ）. A.56 B.58 C.60 D.62 二、填空题：（本题满分 28 分，每小题 7 分） 7.使得等式3 11a a ++=成立的实数a 的值为________. 8.已知△ABC 的三个内角满足A ＜B ＜C ＜100°.用θ表示100°-C,C-B,B-A 中的最小者，则θ的最大值为________. 9.设a,b 是两个互质的正整数，且3 8ab p a b =+为质数.则p 的值为________.

小学数学基本功比赛试题

德州市第四届小学数学教师基本功比赛专业知识测试试题 (满分：100分时间：120分钟) 一、选择题（单选或多选，2×10=20分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1．数学教学活动是师生积极参与，（）的过程． A．交往互动B．共同发展C．交往互动、共同发展 2．标准中使用了“经历、体验、探索”等行为动词表述（） A．过程目标B．结果目标C．课程目标 3．义务教育阶段的数学课程是培养公民素质的基础课程，具有（） A．基础性B．发展性C．普及型 4．老年人活动中心麻将馆门口的拐角处放着一个招牌，这个招牌是由三个特大号的骰子摞在一起而成的，如图所示，其中可看见7个面，而11个面是看不到的，则看不见的面其点数总和是（） Ａ．21 Ｂ．22 Ｃ．41 Ｄ．44 5．已知正方形ABCD的边长是6分米，CE是DE的2倍，则阴影部分的面积为（）A．12 B．8 C．6 D．4 6．在一个40名学生的班级中选举班长，选举结果是： 下面扇形图显示了这些结果的是（）7．有一条围粮的席子，长5米，宽2.5米，把它围成一个筒状的粮食囤．围法有两种： 第一种围法：围成周长2.5米，高5米的粮囤；第二种围法：围成周长5米，高2.5米的粮囤．下列说法正确的是（）． A．第一种围法的容积大，盛粮多 B．第二种围法的容积大，盛粮多 C．因是同一条席子围成的粮囤，所以两种围法围成的粮囤盛的粮一样多 D．无法判断哪种围法围成的粮囤盛的粮多 8．如图所示，是一间民房，房上是一根烟囱，房子的旁边是一个仓库，房子的后面是一条河．明明同学站在河中行驶的游轮上从旁边经过（图中箭头表示游轮行驶方向），看到如图2所示的5幅图，依据游轮行驶的路线，映入明明眼帘的先后顺序是（）． Ａ．③①②④⑤Ｂ．⑤①②④③Ｃ．①②④⑤③Ｄ．⑤④②①③ 9．小王8∶30从家出门去参观房展，家里的闹钟也指向8∶30，房展结束，他12∶00准时回到家，发现家里的闹钟才11∶46，那么，再过几分钟此闹钟才能指到12点整（） A．13分钟B．14分钟 C．15分钟D．16分钟 10．我国古代的“河图”是由3×3的方格构成，每个方格内均有数目不同的点图，每一行、每一列以及每一条对角线上的三个点图的点数之和均相等．图中给出了“河图”的部分点图，请你推算出P处所对应的点图是（）． 题号一二21 22 23 24 25 26 总分答案 张强刘莉李浩赵红20票10票4票6票8图 图2 第4题图A B C D F E 第5题图

初中数学竞赛讲座之数论初步(一)

初中数学竞赛讲座之数论初步(一) 整数的整除性 定义：设a ，b 为二整数，且b ≠０，如果有一整数c ，使a ＝bc ，则称b 是a 的约数，a 是b 的倍数，又称b 整除a ，记作b|a. 显然，１能整除任意整数，任意整数都能整除０. 性质：设a ，b ，c 均为非零整数，则 ①．若c|b ，b|a ，则c|a. ②．若b|a ，则bc|ac ③．若c|a ，c|b ，则对任意整数m 、n ，有c|ma ＋nb ④．若b|ac ，且(a ，b)＝1，则b|c 证明：因为(a ，b)＝1 则存在两个整数s ，t ，使得 as ＋bt ＝1 ∴ asc ＋btc ＝c ∵ b|ac ? b|asc ∴ b|(asc ＋btc) ? b|c ⑤．若(a ，b)＝1，且a|c ，b|c ，则ab|c 证明：a|c ，则c ＝as(s ∈Z) 又b|c ，则c ＝bt(t ∈Z) 又(a ，b)＝1 ∴ s ＝bt'(t'∈Z) 于是c ＝abt' 即ab|c ⑥．若b|ac ，而b 为质数，则b|a ，或b|c ⑦．(a －b)|(a n －b n )(n ∈N)，(a ＋b)|(a n ＋b n )(n 为奇数) 整除的判别法：设整数N ＝121n 1a a a a - ①.2|a 1?2|N ， 5|a 1? 5|N

②.3|a 1＋a 2＋…＋a n ?3|N 9|a 1＋a 2＋…＋a n ?9|N ③.4|a a ? 4|N 25|a a ? 25|N ④.8|a a a ?8|N 125|a a a ?125|N ⑤．7||41n n a a a -－a a a |?7|N ⑥．11||41n n a a a -－a a a |?11|N ⑦．11|[(a 2n ＋1＋a 2n －1＋…＋a 1)－(a 2n ＋a 2n －2＋…＋a 2)] ?11|N ⑧．13||41n n a a a -－a a a |?13|N 推论：三个连续的整数的积能被６整除. 例题： 1.设一个五位数d a c b a ，其中d －b ＝3，试问a ，c 为何值时，这个五位数被11整除. 解：11|d a c b a ∴ 11|a ＋c ＋d －b －a 即11|c ＋3 ∴ c ＝8 1≤a ≤9，且a ∈Z 2.设72|b 673a ，试求a ，b 的值. 解：72＝8×9，且(8，9)＝1 ∴ 8|b 673 a ，且9| b 673a ∴ 8|b 73 ? b ＝6 且 9|a ＋6＋7＋3＋6 即9|22＋a ∴ a ＝5 3.设n 为自然数，A ＝3237n －632n －855n ＋235n ，

初中数学竞赛专题培训(4)：代数式的化简与求值

初中数学竞赛专题培训第四讲分式的化简与求值 分式的有关概念和性质与分数相类似，例如，分式的分母的值不能是零，即分式只有在分母不等于零时才有意义；也像分数一样，分式的分子与分母都乘以(或除以)同一个不等于零的整式，分式的值不变，这一性质是分式运算中通分和约分的理论根据．在分式运算中，主要是通过约分和通分来化简分式，从而对分式进行求值．除此之外，还要根据分式的具体特征灵活变形，以使问题得到迅速准确的解答．本讲主要介绍分式的化简与求值． 例1 化简分式： 分析直接通分计算较繁，先把每个假分式化成整式与真分式之和的形式，再化简将简便得多． ＝［(2a+1)-(a-3)-(3a+2)+(2a-2)］ 说明本题的关键是正确地将假分式写成整式与真分式之和的形式． 例2 求分式 当a=2时的值．分析与解先化简再求值．直接通分较复杂，注意到平方差公式：a2-b2=(a+b)(a-b)， 可将分式分步通分，每一步只通分左边两项． 例3 若abc=1 ，求 分析本题可将分式通分后，再进行化简求值，但较复杂．下面介绍几种简单的解法． 解法1 因为abc=1，所以a，b，c都不为零． 解法2 因为abc=1，所以a≠0，b≠0，c≠0． 例4 化简分式：

分析与解 三个分式一齐通分运算量大，可先将每个分式的分 母分解因式，然后再化简． 说明 互消掉的一对相反数，这种化简的方法叫“拆项相消”法， 它是分式化简中常用的技巧． 例5 化简计算(式中a ，b ，c 两两不相等)： 似的，对于这个分式，显然分母可以分解因式为(a -b)(a -c)，而分子又恰好凑成(a -b)+(a -c)，因此有下面的解法． 解 说明 本例也是采取“拆项相消”法，所不同的是利用 例6 已知：x+y+z=3a(a ≠0，且x ，y ，z 不全相等)，求 分析 本题字母多，分式复杂．若把条件写成 (x -a)+(y -a)+(z -a)=0，那么题目只与x -a ，y -a ，z -a 有关，为简化计算，可用换元法求解． 解 令x -a=u ，y -a=v ，z -a=w ，则分式变为 u 2+v 2+w 2 +2(uv+vw+wu)=0． 由于x ，y ，z 不全相等，所以u ，v ，w 不全为零，所以u 2 +v 2 +w 2 ≠0，从而有 说明 从本例中可以看出，换元法可以减少字母个数，使运算 过程简化． 例7 化简分式： 适当变形，化简分式后再计算求值． (x -4)2 =3，即x 2 -8x+13＝0． 原式分子=(x 4 -8x 3 +13x 2 )+(2x 3 -16x 2 +26x)+(x 2 -8x+13)+10 =x 2 (x 2 -8x+13)+2x(x 2 -8x+13)+(x 2 -8x+13)+10

小学奥数数论专题

名校真题测试卷10 （数论篇一） 1、（05年人大附中考题）有_____个四位数满足下列条件：它的各位数字都是奇数；它的各位数字互不相同；它的每个数字都能整除它本身。 2、（05年101中学考题） 如果在一个两位数的两个数字之间添写一个零，那么所得的三位数是原来的数的9倍，问这个两位数 是_____。 3 （05年首师附中考题） 1 21+ 202 2121 + 50513131313 21212121212121 =________。 4 （04年人大附中考题） 甲、乙、丙代表互不相同的3个正整数，并且满足：甲×甲=乙+乙=丙×135．那么甲最小是____。 (02年人大附中考题) 下列数不是八进制数的是( ) A、125 B、126 C、127 D、128 【附答案】 1 【解】：6 2 【解】：设原来数为ab，这样后来的数为a0b,把数字展开我们可得：100a+b=9×(10a+b),所以我们可以知道5a=4b,所以a=4,b=5,所以原来的两位数为45。 3 【解】：周期性数字，每个数约分后为1 21 + 2 21 + 5 21 + 13 21 =1 4 【解】：题中要求丙与135的乘积为甲的平方数，而且是个偶数（乙+乙），这样我们分解135=5×3×3×3，所以丙最小应该是2×2×5×3，所以甲最小是：2×3×3×5=90。 5 【解】：八进制数是由除以8的余数得来的，不可能出现8，所以答案是D。 第十讲小升初专项训练数论篇（一） 一、小升初考试热点及命题方向 数论是历年小升初的考试难点，各学校都把数论当压轴题处理。由于行程题的类型较多，题型多样，变化众多，所以对学生来说处理起来很头疼。数论内容包括：整数的整除性，同余,奇数与偶数,质数与合数,约数与倍数,整数的分解与分拆等。作为一个理论性比较强的专题，数论在各种杯赛中都会占不小的比重，而且数论还和数字谜,不定方程等内容有着密切的联系,其重要性是不言而喻的。 二、考点预测 的小升初考试将继续以填空和大题形式考查数论，命题的方向可能偏向小题考察单方面的知识点，大题

全国初中数学知识竞赛辅导方案(优选.)

最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 全国初中数学知识竞赛辅导方案 王选民 为了在全国数学知识竞赛中取得优异成绩，将对学生辅导方案总结如下： 一、了解掌握优生的特点 一般我们选择参加竞赛的学生都是学优生，当我们与“优生”进行面谈时，应该清醒地认识到，他们能成为“优生”，是学生家长和老师共同教育的结果。尤其要看到这些“优生”的两重性：一方面，他们的行为习惯、学习习惯、学习成绩以及各种能力比一般学生在这个年龄容易出现的毛病外，也存在着他们作为老师的“好学生”、家长的“好孩子”所特有的一些毛病。 具体说来，“优生”一般具有以下特点： 1、思想比较纯正，行为举止较文明，自我控制的能力比较强，一般没有重大的违纪现象。 2、求知欲较旺盛，知识接受能力也较强，学习态度较端正，学习方法较科学，成绩较好。 3、长期担任学生干部，表达能力、组织能力以及其它工作能力都较强，在同学中容易形成威信。 4、课外涉及比较广泛，爱好全面，知识面较广。 5、由于智力状况比较好，课内学习较为轻松，因而容易自满，不求上进。 6、长期处于学生尖子的位置，比较骄傲自负，容易产生虚心。 7、有的“优生”之间容易产生互相嫉妒、勾心斗角的狭隘情绪和学习上的

不正当竞争。 8、从小就处在受表扬、获荣誉、被羡慕的顺境之中，因而他们对挫折的心理承受能力远不及一般普通学生。 以上几点，只是就一般“优生”的共性而，当然不一定每一个“优生”都是如此。 辅导优生的具体措施 1、创设能引导学优生主动参与的教育环境。 2、了解学生在兴趣、学习偏好、学习速度、学习准备以及动机等方面的情况。这些资料为教师制定活动和计划时的依据，也是“促进学生主动地、富有个性地学习的需要”。 3、为尖子设计学习方案。学优生学习新知识时，比其他学生花的时间少，他不需要很多的练习就已经理解新知识，因此，做的练习也少。让他们做那些已经理解的题目就很多难让学生体会到智力活动的乐趣。长此以往，反而可能在一定程度上降低学生对于智力生活的敏感性。教师应该备有不同层次介绍同一主题的资料，采用向学生布置分组作业的方法，从众多的方案和活动中选取与他们的知识、技能水平相当的项目，指定他们完成。 4、解决学优生心理问题：学优生在心理状态上，易产生骄气，居高临下，听不进半点批评，心理脆弱。在价值取向上，易产生唯我独尊，以自我为中心的个性倾向和价值取向，不把其他同学的感觉、好恶、需要放在一定的位置；在行为方式上，由于始终把自己当学优生，与一般同学不一样，束缚了自己，娱乐活动不愿参加，集体劳动怕吃苦。 针对这种状况，教学中应注意： 学优生学习成绩优异，但不能“一俊遮百丑”。在鼓励保持学习上的竞争姿态和上进好胜的同时，要创造条件和环境，磨练他们的意志，培养他们的创造能力，规范他们的行为意识。

高中数学竞赛资料-数论部分 (1)

初等数论简介 绪言：在各种数学竞赛中大量出现数论题，题目的内容几乎涉及到初等数论的所有专题。 1． 请看下面的例子： （1） 证明：对于同样的整数x 和y ，表达式2x+3y 和9x+5y 能同时被整除。(1894年首届匈牙利 数学竞 赛第一题) （2） ①设n Z ∈，证明213 1n -是168的倍数。 ②具有什么性质的自然数n ，能使123n ++++ 能整除123n ??? ？（1956年上海首届数学竞赛第一题） （3） 证明：3 231 122 n n n + +-对于任何正整数n 都是整数，且用3除时余2。（1956年北京、天津市首届数学竞赛第一题） （4） 证明：对任何自然数n ，分数 214 143 n n ++不可约简。（1956年首届国际数学奥林匹克竞赛第一题） （5） 令(,,,)a b g 和[,,,]a b g 分别表示正整数,,,a b g 的最大公因数和最小公倍数，试证： [][][][]()()()() 2 2 ,,,,,,,,,,a b c a b c a b b c c a a b b c c a =??（1972年美国首届奥林匹克数学竞赛第一题） 这些例子说明历来数论题在命题者心目中首当其冲。 2.再看以下统计数字： （1）世界上历史最悠久的匈牙利数学竞赛，从1894~1974年的222个试题中，数论题有41题，占18.5%。 （2）世界上规模最大、规格最高的IMO （国际数学奥林匹克竞赛）的前20届120道试题中有数论13题，占10.8% 。 这说明：数论题在命题者心目中总是占有一定的分量。如果将有一定“数论味”的计数型题目统计在内，那么比例还会高很多。 3.请看近年来国内外重大竞赛中出现的数论题： (1)方程323652x x x y y ++=-+的整数解(,)x y 的个数是（ ） A 、 0 B 、1 C 、3 D 、无穷多 （2007全国初中联赛5） （2）已知,a b 都是正整数，试问关于x 的方程()2 1 02 x abx a b -++=是否有两个整数解？ 如果有，请把它们求出来；如果没有，请给出证明。 （2007全国初中联赛12）

初中数学竞赛专题培训 -生活中的数学(2)

初中数学竞赛专题培训第三十讲生活中的数学(四)──买鱼的学问 鱼是人们喜欢吃的一种高蛋白食物，所以谁都希望买到物美价廉的鱼．假定现在商店里出售某种鱼以大小论价，大鱼A每斤1.5元，小鱼B每斤1元．如果大鱼的高度为13厘米，小鱼的高度为10厘米(图2-171)，那么买哪种鱼更便宜呢？ 有人可能觉得大鱼A和小鱼B高度之比为13∶10，差不了许多，而小鱼的价格却比大鱼便宜许多，因此，买小鱼比较合算．这种想法是合理的吗？我们还是用数学来加以分析吧！ 在平面几何中，我们已经知道以下定理． 定理1 相似形周长的比等于相似比． 定理2 相似形面积的比等于相似比的平方． 例1 已知：△ABC∽△A′B′C′，并且AB=2c，BC＝2a，AC=2b，A′B′＝3c， B′C′=3a，A′C′=3b．求证：△ABC和△A′B′C′周长的比是2∶3(图2-172)． 证△ABC的周长是 2a＋2b＋2c=2(a＋b＋c)， △A′B′C′的周长是 3a＋3b+3c=3(a＋b＋c)， 所以△ABC和△A′B′C′的周长的比是 2(a+b+c)∶3(a＋b＋c)=2∶3． 例2 图2-173是两个相似矩形，如果它们的相似比是3∶4，求证：它们面积的比是32∶42． 证矩形ABCD的面积是3a·3b=32ab，矩形A′B′C′D′的面积是4a·4b=42ab，所以矩形ABCD和矩形A′B′C′D′的面积之比是 32ab∶42ab=32∶42． 从定理1和定理2，我们自然会想到：相似的两个立体的体积之比与它们的相似比有什么关系呢？为此，我们看下面的例子． 例3 图2-174是两个相似的长方体，它们的相似比为3∶5，求它们的体积之比． 解长方体(a)的体积是3a·3b·3c=33abc， 长方体(b)的体积是5a·5b·5c=53abc， 所以长方体(a)与长方体(b)的体积的比是 33abc∶53abc＝33∶53 例4 图2-175是两个相似圆柱，它们的相似比为2∶3，求它们的体积之比． 解小圆柱的体积是 (2a)2π·2b＝23a2bπ，大圆柱的体积是 (3a)2π·3b＝33a2bπ，所以小圆柱与大圆柱的体积之比为23∶33． 定理3 相似形的体积之比，等于它的相似比的立方．

数论-小学数学竞赛--因数与倍数之综合应用强化篇

因数与倍数之综合应用 【例 1】(北京市第十届“迎春杯”刊赛试题)筐里共有96个苹果，如果不一次全拿出，也不一个一个地拿；要求每次拿出的个数同样多，拿完时又正好不多不少，有种不同的拿法。 【巩固】筐里有300个桃子，如果不是一次全部拿出，也不一个一个地拿，要求每次的个数同样多，拿到最后正好不多不少，问共有多少种不同的拿法？ 【例 2】现有三个正整数，它们的和是1111，这样的三个正整数的公约数中，最大的可以是多少？ 【巩固】9个非零自然数的和是848，它们的最大公约数的最大值是多少？ 【例 3】恰有8个约数的两位数有个。 【巩固】在1到100中，恰好有6个约数的数有多少个？ 【例 4】一个数的平方有39个约数，求该数的约数个数是多少？ 五年级

【巩固】一个数的立方有28个约数，求这个数的约数个数可能是几？ 【例 5】把1，2，3，4，5，6，7，8，9这九个数依不同的次序排列，可以得到362880个不同的九位数，则所有这些九位数的最大公约数为。 【巩固】把1，2，3，4，5，6这六个数依不同的次序排列，可以得到720个不同的六位数，则所有这些六位数的最大公约数为。 【例 6】有3599只甲虫，依次编号为1，2，3，…，3599，开始时头都朝东。第1秒钟，编号为1的倍数的甲虫向右转90度；第2秒钟，编号为2的倍数的甲虫向右转90度；第3秒钟，编号为3的倍数的甲虫向右转90度，…，如此进行。那么，1小时后，第3599号甲虫头朝哪个方向？ 【巩固】200名同学编为1至200号面向南站成一排。第1次全体同学向右转(转后所有的同学面朝西）； 第2次编号为2的倍数的同学向右转；第3次编号为3的倍数的同学向右转；…；第200次编号为200的倍数的同学向右转；这时，面向东的同学有名。 〖答案〗 【例 1】10 【巩固】16 【例 2】101 【巩固】53 五年级

【重磅】初中数学竞赛辅导讲座19讲(全套)

第一讲有理数 一、有理数的概念及分类。 二、有理数的计算： 1、 善于观察数字特征； 2、灵活运用运算法则； 3、掌握常用运算技巧（凑整法、分拆 法等）。 三、例题示范 1、数轴与大小 例1、 已知数轴上有A 、B 两点，A 、B 之间的距离为1，点A 与原点O 的距离为3， 那么满足条件的点B 与原点O 的距离之和等于多少？满足条件的点B 有多少 个？ 例2、 将99 98 ,19991998,9897,19981997----这四个数按由小到大的顺序，用“<”连结起来。 提示1：四个数都加上1不改变大小顺序； 提示2：先考虑其相反数的大小顺序； 提示3：考虑其倒数的大小顺序。 例3、 观察图中的数轴，用字母a 、b 、c 依次表示点A 、B 、C 对应的数。试确定三个 数c a b ab 1,1,1-的大小关系。 分析：由点B 在A 右边，知b-a >0，而A 、B 都在原点左边，故ab >0,又c >1>0,故要比较c a b ab 1,1,1-的大小关系，只要比较分母的大小关系。 例4、 在有理数a 与b(b >a)之间找出无数个有理数。 提示：P=n a b a -+（n 为大于是的自然数） 注：P 的表示方法不是唯一的。 2、 符号和括号 在代数运算中，添上（或去掉）括号可以改变运算的次序，从而使复杂的问题变得简单。 例5、 在数1、2、3、…、1990前添上“+”和“—”并依次运算，所得可能的最小非 负数是多少？

提示：造零：n-(n+1)-(n+2)+(n+3)=0 注：造零的基本技巧：两个相反数的代数和为零。 3、算对与算巧 例6、 计算-1-2-3-…-20KK -20KK -20KK 提示：1、逆序相加法。2、求和公式：S=(首项+末项)?项数÷2。 例7、 计算1+2-3-4+5+6-7-8+9+…-20KK+20KK+20KK 提示：仿例5，造零。结论：20KK 。 例8、 计算 9 9 9 9991999999个个个n n n +? 提示1：凑整法，并运用技巧：199…9=10n +99…9，99…9=10n -1。 例9、 计算 -+++?----)20021 3121()2001131211( )2001 13121()2002131211(+++?---- 提示：字母代数，整体化：令2001 1 3121,2001131211+ ++=----= B A ，则 例10、 计算 （1）100991 321211?++?+? ；（2）100981421311?+ +?+? 提示：裂项相消。 常用裂项关系式： （1）n m mn n m 1 1+=+； （2）111)1(1+-=+n n n n ； （3）)11(1)(1m n n m m n n +-=+；（4） ]) 2)(1(1 )1(1[21)2)(1(1++-+=++n n n n n n n 。 例11计算n +++++ ++++++ 3211 32112111（n 为自然数） 例12、计算1+2+22+23+…+220KK 提示：1、裂项相消：2n =2n+1-2n ；2、错项相减：令S=1+2+22+23+…+220KK ，则S=2S -S=220KK -1。 例13、比较20002 2000 164834221+++++= S 与2的大小。 提示：错项相减：计算S 2 1 。 第二讲绝对值 一、知识要点

(完整版)小学奥数中的数论问题

小学奥数中的数论问题 在奥数竞赛中有一类题目叫做数论题，这一部分的题目具有抽象，思维难度大，综合运用知识点多的特点，基本上出现数论题目的时候大部分同学做得都不好。 一、小学数论究包括的主要内容 我们小学所学习到的数论内容主要包含以下几类： 整除问题：（1）整除的性质；（2）数的整除特征（小升初常考内容） 余数问题：（1）带余除式的运用被除数=除数×商+余数.（余数总比除数小） （2）同余的性质和运用 奇偶问题：（1）奇偶与加减运算；（2）奇偶与乘除运算质数合数：重点是质因数的分解（也称唯一分解定理）约数倍数：（1）最大公约最小公倍数两大定理 一、两个自然数分别除以它们的最大公约数，所得的商互质。 二、两个数的最大公约和最小公倍的乘积等于这两个数的乘积。 （2）约数个数决定法则（小升初常考内容） 整数及分数的分解与分拆：这一部分在难度较高竞赛中常

出现，属于较难的题型。二、数论部分在考试题型中的地位 在整个数学领域，数论被当之无愧的誉为“数学皇后”。翻开任何一本数学辅导书，数论的题型都占据了显著的位置。在小学各类数学竞赛和小升初考试中，系统研究发现，直接运用数论知识解题的题目分值大概占据整张试卷总分的30%左右，而在竞赛的决赛试题和小升初一类中学的分班测试题中，这一分值比例还将更高。 出题老师喜欢将数论题作为区分尖子生和普通学生的依据，这一部分学习的好坏将直接决定你是否可以在选拔考试中拿到满意的分数。三、孩子在学习数论部分常常会遇到的问题 数学课本上的数论简单，竞赛和小升初考试的数论不简单。 有些孩子错误地认为数论的题目很简单，因为他们习惯了数学课本上的简单数论题，比如：例1：求36有多少个约数？ 这道题就经常在孩子们平时的作业里和单元测试里出现。可是小升初考题里则是：例2：求3600有多少个约数？ 很多孩子就懵了，因为“平时考试里没有出过这么大的数！”（孩子语）于是乎也硬着头皮用课堂上求约数的方法去求，白白浪费了大把的时间，即使最后求出结果也并不划

初中数学竞赛专题培训

第一讲：因式分解(一) (1) 第二讲：因式分解(二) (4) 第三讲实数的若干性质和应用 (7) 第四讲分式的化简与求值 (10) 第五讲恒等式的证明 (13) 第六讲代数式的求值 (16) 第七讲根式及其运算 (19) 第八讲非负数 (23) 第九讲一元二次程 (27) 第十讲三角形的全等及其应用 (30) 第十一讲勾股定理与应用 (34) 第十二讲平行四边形 (37) 第十三讲梯形 (40) 第十四讲中位线及其应用 (43) 第十五讲相似三角形(一) (46) 第十六讲相似三角形(二) .......................................... 49 第十七讲* 集合与简易逻辑 (52) 第十八讲归纳与发现 (57) 第十九讲特殊化与一般化 (61) 第二十讲类比与联想 (65) 第二十一讲分类与讨论 (68) 第二十二讲面积问题与面积法 (72) 第二十三讲几不等式 (75) 第二十四讲* 整数的整除性 (79) 第二十五讲* 同余式 (82) 第二十六讲含参数的一元二次程的整数根问题 (85) 第二十七讲列程解应用问题中的量 (88) 第二十八讲怎样把实际问题化成数学问题 (92) 第二十九讲生活中的数学(三) ——镜子中的世界 (96) 第三十讲生活中的数学(四)──买鱼的学问 (99) 第一讲：因式分解(一) 多项式的因式分解是代数式恒等变形的基本形式之一，它被广泛地应用于初等数学之中，是我们解决多数学问题的有力工具．因式分解法灵活，技巧性强，学习这些法与技巧，不仅是掌握因式分解容所必需的，而且对于培养学生的解题技能，发展学生的思维能力，都有着十分独特的作用．初中数学教材中主要介绍了提取公因式法、运用公式法、分组分解法和十字相乘法．本讲及下一讲在中学数学教材基础上，对因式分解的法、技巧和应用作进一步的介绍． 1．运用公式法 在整式的乘、除中，我们学过若干个乘法公式，现将其反向使用，即为因式分解中常用的公式，例如： (1)a2-b2=(a+b)(a-b)； (2)a2±2ab+b2=(a±b)2； (3)a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)； (4)a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)． 下面再补充几个常用的公式： (5)a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=(a+b+c)2； (6)a3+b3+c3-3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca)； (7)a n-b n=(a-b)(a n-1+a n-2b+a n-3b2+…+ab n-2+b n-1)其中n为正整数； (8)a n-b n=(a+b)(a n-1-a n-2b+a n-3b2-…+ab n-2-b n-1)，其中n为偶数； (9)a n+b n=(a+b)(a n-1-a n-2b+a n-3b2-… -ab n-2+b n-1)，其中n为奇数． 运用公式法分解因式时，要根据多项式的特点，根据字母、系数、指数、符号等正确恰当地选择公式．例1 分解因式： (1)-2x5n-1y n+4x3n-1y n+2-2x n-1y n+4； (2)x3-8y3-z3-6xyz； (3)a2+b2+c2-2bc+2ca-2ab； (4)a7-a5b2+a2b5-b7． 解(1)原式=-2x n-1y n(x4n-2x2ny2+y4) =-2x n-1y n[(x2n)2-2x2ny2+(y2)2] =-2x n-1y n(x2n-y2)2 =-2x n-1y n(x n-y)2(x n+y)2． (2)原式=x3+(-2y)3+(-z)3-3x(-2y)(-Z) =(x-2y-z)(x2+4y2+z2+2xy+xz-2yz)． (3)原式=(a2-2ab+b2)+(-2bc+2ca)+c2 ＝(a-b)2+2c(a-b)+c2 =(a-b+c)2． 本小题可以稍加变形，直接使用公式(5)，解法如下：原式=a2+(-b)2+c2+2(-b)c+2ca+2a(-b) =(a-b+c)2 w

高中数学竞赛数论

高中数学竞赛 数论 剩余类与剩余系 1.剩余类的定义与性质 (1)定义1 设m 为正整数，把全体整数按对模m 的余数分成m 类，相应m 个集合记为：K 0,K 1,…,K m-1,其中K r ={qm+r|q ∈Z,0≤余数r ≤m-1}称为模m 的一个剩余类(也叫同余类)。K 0,K 1,…,K m-1为模m 的全部剩余类. (2)性质(ⅰ)i m i K Z 1 0-≤≤=Y 且K i ∩K j =φ(i ≠j). (ⅱ)每一整数仅在K 0,K 1,…,K m-1一个里. (ⅲ)对任意a 、b ∈Z ，则a 、b ∈K r ?a ≡b(modm). 2.剩余系的定义与性质 (1)定义2 设K 0,K 1,…,K m-1为模m 的全部剩余类，从每个K r 里任取一个a r ，得m 个数a 0,a 1,…,a m-1组成的数组，叫做模m 的一个完全剩余系,简称完系. 特别地,0,1,2,…,m -1叫做模m 的最小非负完全剩余系.下述数组叫做模m 的绝对最小完全剩余系:当m 为奇数时,2 1 ,,1,0,1,,121,21--+----m m m ΛΛ;当m 为偶数时,12 ,,1,0,1,,12,2--+-- m m m ΛΛ或2,,1,0,1,,12m m ΛΛ-+-. (2)性质(ⅰ)m 个整数构成模m 的一完全剩余系?两两对模m 不同余. (ⅱ)若(a,m)=1，则x 与ax+b 同时遍历模m 的完全剩余系. 证明:即证a 0,a 1,…,a m-1与aa 0+b, aa 1+b,…,aa m-1+b 同为模m 的完全剩余系, 因a 0,a 1,…,a m-1为模m 的完系时,若aa i +b ≡aa j +b(modm),则a i ≡a j (modm), 矛盾!反之,当aa 0+b, aa 1+b,…,aa m-1+b 为模m 的完系时,若a i ≡a j (modm),则有 aa i +b ≡aa j +b(modm),也矛盾!

全国初中数学竞赛辅导(初三)讲座(3)

全国初中数学竞赛辅导（初三）讲座（3） 例1：解方程084223=+--x x x 。 例2：解方程()()()()197412=+++-x x x x 。 例3：解方程()()()6143762=+++x x x 。 例4：解方程01256895612234=+-+-x x x x 。 例5：解方程52222=??? ??++x x x 。 例6：解方程()()821344=-++y x 。 例7：解方程()()02652112102234=++++---a a x a x a x x ，其中a 是常数，且6-≥a 。 解答：（1）221==x x ，23-=x （2）28552,1±-=x 2554,3±-=x （3）32 1-=x 35 2-=x （4）23 ,32 ,21 ,24321====x x x x （5）2,121=-=x x （6）4,021-==x x （7）622,1+± =a x ，934,3+±=a x 。 练习： 1、填空： （1）方程()()()()24321=++++x x x x 的根为__________。 （2）方程0233=+-x x 的根为__________。 （3）方程025********=+--+x x x x 的根为__________。 （4）方程()()()2 222222367243+-=+-+-+x x x x x x 的根为__________。 （5）方程()()()29 134782=+++x x x 的根为__________。 2、解方程()()()()431121314x x x x x =++++。 3、解方程403322 =??? ??-+x x x 。

初中数学竞赛专题培训(7)：根式及其运算

初中数学竞赛专题培训第七讲根式及其运算 二次根式的概念、性质以及运算法则是根式运算的基础，在进行根式运算时，往往用到绝对值、整式、分式、因式分解，以及配方法、换元法、待定系数法等有关知识与解题方法，也就是说，根式的运算，可以培养同学们综合运用各种知识和方法的能力．下面先复习有关基础知识，然后进行例题分析． 二次根式的性质： 二次根式的运算法则： 设a，b，c，d，m是有理数，且m不是完全平方数，则当且 仅 当两个含有二次根式的代数式相乘时，如果它们的积不含有二次根式，则这两个代数式互为有理化因式． 例1 化简： 法是配方去掉根号，所以 因为x-2＜0，1-x＜0，所以 原式=2-x+x-1=1． ＝a-b-a+b-a+b=b-a． 说明若根式中的字母给出了取值范围，则应在这个范围内进行化简；若没有给出取值范围，则应在字母允许取值的范围内进行化简． 例2 化简： 分析两个题分母均含有根式，若按照通常的做法是先分母有理化，这样计算化简较繁．我们可以先将分母因式分解后，再化简．

解法1 配方法． 配方法是要设法找到两个正数x，y(x＞y)，使x+y=a，xy=b，则 解法2 待定系数法． 例4 化简： (2)这是多重复合二次根式，可从里往外逐步化简． 分析被开方数中含有三个不同的根式，且系数都是2，可以 看成 解设 两边平方得 ②×③×④得 (xyz)2=5×7×35=352． 因为x，y，z均非负，所以xyz≥0，所以 xyz=35．⑤ ⑤÷②，有z=7．同理有x=5，y=1．所求x，y，z显然满足①，所以 解设原式=x，则

解法1 利用(a＋b)3＝a3＋b3＋3ab(a＋b)来解． 将方程左端因式分解有 (x-4)(x2＋4x＋10)＝0． 因为 x2＋4x＋10＝(x＋2)2＋6＞0， 所以x-4＝0，x＝4．所以原式＝4． 解法2 说明解法2看似简单，但对于三次根号下的拼凑是很难的，因此本题解法1是一般常用的解法． 例8 化简： 解(1) 本小题也可用换元法来化简． 解用换元法． 解直接代入较繁，观察x，y的特征有 所以