數學趣味故事

2022-02-26 10:12:20 字數 2613 閱讀 2744

先從3×7=21談起。

有乙個道理是很明顯的。如果有乙個整數的末位數是1,這個數又比21大的話,我們將這個數減去21,得數(它的末位數肯定是0)如果能被7整除,先前那個數肯定也能被7整除;如果得數不能被7整除,先前那個數肯定也不能被7整除,即在這種情況下,判斷得數能不能被7整除,最末位上的0可以捨去不管。

如果給定的整數的末位數不是1,而是其他數,也可以依此類推,例如給定整數末位數是6,我們可將此數減去21×6=126,也即先從該整數中去掉末位數6,再從所餘數中減去6×2=12。由此我們得到乙個一般原則:去掉末位數,再從剩下的數中減去去掉的末位數的2倍。

以考查15946能不能被7整除為例,去掉末位數6,再計算1594-2×6得1582,此時,如果1582能被7整除,則115946就能被7整除;如果1582不能被7整除,則15946就不能被7整除。

繼續對1582用此法判斷可得154,再作一次就得7,由於最後得到的是7(或7的倍數),故知15946能被7整除。

這是一種簡捷可靠的判斷乙個整數能不能被7整除的方法,我們稱它為「去一減二法」,它的意思就是前面說的:去掉末位乙個數,再從剩下的數中減去去掉的數的2倍。

再舉乙個例子,讓我們來考查841945是否能被7整除。我們將逐次用「去一減二法」。結果寫出來(末位數是0時可以將0捨去)便是:

841945→84184→841→82→4。故知841945不能被7整除。

實際解題時,只需心算就行了,不必將上面的式子逐個寫出,解題中也可以隨機應變地運用一些技巧,例如,如果一眼就看出末位兩位或前兩位數是14,35,56,84,91等7的倍數時,可以直接捨去,如841945→1945→184→1,立即就可以斷定841945不能被7整除。在上面的心算中,我們兩次捨去了84這個7的倍數。

還有一種判斷整數能不能被7整除的方法,這種方法也可以用來判斷整數是否能被11或13整除,由於這種方法的基礎是7×11×13=1001,所以我們將它為「1001法」。

還以15946為例,我們將15946從左往右數到第一位與第四位(中間相隔兩位)上的數都

減去1,則得5936,實際上相當於減去10×1001,減去的是7的倍數,因此要考查15946是否能被7整除,只須考查5936是否能被7整除就行了,再從5936的第一位和第四位上都減去5,得931,則15946能不能被7整除的問題變成了考查931能不能被7整除,如果我們把大於7的數字都減去7,實際上就是要考查231是否能被7整除,這時只須用一次「去一減二法」得21,就能判定15946能被7整除了。

又如,用「1001法」考查841945能不能被7整除,由於 1001×841=841841,所以841945-841841=945-841=104(即多次用「1001法的結果),因此我們只須考查104是否能被7整除即可,此時用「去一減二法」得2,故知841945不能被7整除。

這裡要注意,因為1001=7×11×13,所以「1001法」不光能用來判斷7的整除性,還可以用來判斷11和13的整除性,由於104不能被11整除而能被13整除,所以我們可以判定841945不能被11整除而能被113整除。這是乙個很有用的知識。

利用「1001法」進行判斷時,如果位數較多(數字較長),可以先將整數從右到左每三個數一節地分開,再從右邊數起按下面辦法計算(下式的證明要用到「同余式」的知識,此處從略,有興趣的讀者可參看有關初等數論的書):

[ 第一節 ] – [ 第二節 ] + [ 第三節 ] - [ 第四節 ] +…,

計算所得的數如果是7,11或13的倍數,原數就能被7,11或13數整除;如果算得的數不是7,11或13的倍數,則原數就不能被7,11或13整除。

例如,我們考查64763881,從右往左分節得881,763,64,於是計算得

881-763+64=182,

由於182能被7和13整除,而不能被11整除,所以***能被7和13整除而不能被11整除。

為了開闊思路、增加興趣,使讀者掌握得更好些,筆者擬了道趣題作為上述方法的練習。

如果我們在21的2與1之間新增進去若干個0,使它變成:20…01,現在問:這種20…01的數中,是否有能被21整除的?如果沒有,那是為什麼?如果有,那麼有多少個?

這個題目如果思路得當,小學生都能解答;如果弄得不好,大學生也做不出來。

乙個很自然的想法是,我們不妨在21的2與1之間新增進去幾個0試試看,當新增進去6個0時得20000001,這是乙個八位數,按「1001法」分節計算得

001-000+20=21,

由於21能被7整除,故***必能被7整除,同時考慮到***的各位數字之和為3,故這個數必能被3整除,因此***必能被21整除,所以形如20…01的數中,能被21整除的數是有的,這種數有多少個呢?如果我們再新增進去6個0的話得20000000000001,按「1001法」分節計算得

001-000+000-000+20=21,

又得到乙個形如20…01的能被21整除的數,這樣,我們就看到,每新增進去6個0,就可得乙個能被21整除的數,因此,形如20…01的能被21整除的數有無窮多個。

讀者可以用同樣的方法說明,往65的6與5之間,每新增進去6個0就可以得到乙個形如60…05的能被65整除的數。

更有意思的是,同樣的方法可以證明,不僅在21的2與1之間每新增進去6個0,所得的數都能被21整除,而且每新增進去6個別的相同數學之後,如2111111,2222221,23333331,…29999991等,也都能被21整除,其中,在21的2與1之間加進去3時,無論是加進去多少個3,所得的數233…331都肯定能被21整除,其中的道理請讀者思考。

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