小升初数学数论的方法技巧1.2
3.2枚举法 枚举法(也称为穷举法)是把讨论的对象分成若干种情况(分类),然后对各种情况逐一讨论,最终解决整个问题。 运用枚举法...
3.2 枚举法
枚举法(也称为穷举法)是把讨论的对象分成若干种情况(分类),然后对各种情况逐一讨论,最终解决整个问题。
运用枚举法有时要进行恰当的分类,分类的原则是不重不漏。正确的分类有助于暴露问题的本质,降低问题的难度。数论中最常用的分类方法有按模的余数分类,按奇偶性分类及按数值的大小分类等。
例6 求这样的三位数,它除以11所得的余数等于它的三个数字的平方和。
分析与解:三位数只有900个,可用枚举法解决,枚举时可先估计有关量的范围,以缩小讨论范围,减少计算量。
设这个三位数的百位、十位、个位的数字分别为x,y,z。由于任何数除以11所得余数都不大于10,所以
x2+y2+z2≤10,
从而1≤x≤3,0≤y≤3,0≤z≤3。所求三位数必在以下数中:
100,101,102,103,110,111,112,
120,121,122,130,200,201,202,
211,212,220,221,300,301,310。
不难验证只有100,101两个数符合要求。
例7 将自然数N接写在任意一个自然数的右面(例如,将2接写在35的右面得352),如果得到的新数都能被N整除,那么N称为魔术数。问:小于2000的自然数中有多少个魔术数?
对N为一位数、两位数、三位数、四位数分别讨论。
N|100,所以N=10,20,25,50;
N|1000,所以N=100,125,200,250,500;
(4)当N为四位数时,同理可得N=1000,1250,2000,2500,5000。符合条件的有1000,1250。
综上所述,魔术数的个数为14个。
说明:(1)我们可以证明:k位魔术数一定是10k的约数,反之亦然。
(2)这里将问题分成几种情况去讨论,对每一种情况都增加了一个前提条件,从而降低了问题的难度,使问题容易解决。
例8 有3张扑克牌,牌面数字都在10以内。把这3张牌洗好后,分别发给小明、小亮、小光3人。每个人把自己牌的数字记下后,再重新洗牌、发牌、记数,这样反复几次后,3人各自记录的数字的和顺次为13,15,23。问:这3张牌的数字分别是多少?
解:13+15+23=51,51=3×17。
因为17>13,摸17次是不可能的,所以摸了 3次, 3张扑克牌数字之和是17,可能的情况有下面15种:
①1,6,10 ②1,7,9 ③1,8,8
④2,5,10 ⑤2,6,9 ⑥2,7,8
⑦3,4,10 ⑧3,5,9 ⑨3,6,8
⑩3,7,7 (11)4,4,9 (12)4,5,8
(13)4,6,7 (14)5,5,7 (15)5,6,6
只有第⑧种情况可以满足题目要求,即
3+5+5=13;3+3+9=15;5+9+9=23。
这3张牌的数字分别是3,5和9。
例9 写出12个都是合数的连续自然数。
分析一:在寻找质数的过程中,我们可以看出100以内最多可以写出7个连续的合数:90,91,92,93,94,95,96。我们把筛选法继续运用下去,把考查的范围扩大一些就行了。
解法1:用筛选法可以求得在113与127之间共有12个都是合数的连续自然数:
114,115,116,117,118,119,120,
121,122,123,124,125,126。
分析二:如果12个连续自然数中,第1个是2的倍数,第2个是3的倍数,第3个是4的倍数……第12个是13的倍数,那么这12个数就都是合数。
又m+2,m+3,…,m+13是12个连续整数,故只要m是2,3,…,13的公倍数,这12个连续整数就一定都是合数。
解法2:设m为2,3,4,…,13这12个数的最小公倍数。m+2,m+3,m+4,…,m+13分别是2的倍数,3的倍数,4的倍数……13的倍数,因此12个数都是合数。
说明:我们还可以写出
13!+2,13!+3,…,13!+13
(其中n!=1×2×3×…×n)这12个连续合数来。
同样,
(m+1)!+2,(m+1)!+3,…,(m+1)!+m+1是m个连续的合数。