在數學計算中,有時會略去某些量的小數部分,而只需求它的整數部分.比如,用5公尺長的花布做上衣,已知每件上衣需用布2公尺,求這塊布料可以做幾件上衣?,我們的答案取的整數部分2。又如,我們收水費時,為方便經常是忽略掉用水量的小數噸數,而是先按用水量的整數噸數收費把餘量推至下乙個月一起收.所以數學上引進了符號〔 〕,使我們的表述簡明.
[a] 表示不超過a的最大整數,稱為a的整數部分.
例:[0]=0,[0.03]=0, =2,[10.25]=10,[7]=7, =0。
[a] 顯然有以下性質:
①[a] 是整數;
②[x]≤x;
③x<[x]+1;
④若b≥1,則[a+b]>〔a〕;
若b≤1,則〔a+b〕≤[a]+1.
請你自己舉些例子驗證前三條性質.
性質④舉例:a取2.7,則〔a〕=2.
若b=1.1,那麼〔a+b〕=〔2.7+1.1〕=3>2=〔a〕.
若b=0.5,那麼[a+b]=[2.7+0.5]=〔3.2〕=3=〔a〕+1;
若b=0.1,那麼[a+b]=〔2.8〕=2<〔a〕+1.
〔a〕還有許多性質.例:若n是整數,則有:
〔a+n〕=〔a〕+n.
與〔a〕相關的是數a的小數部分,我們用符號表示.
例 {0}=0,{0.03}=0.03,{}=,{10.25}=0.25,{7}=0,{}=。
顯然,a=〔a〕+,而且0≤<1.
下面我們應用取整符號〔〕解題.
例1 判斷正誤:若2x+3〔x〕=1.則=0.
解:不正確.
假設 =0,則:[x]=x.
原式為:2〔x〕+3〔x〕=1,5[x]=1,
[x]=,矛盾。
例2 求1~1993中可被2或3或5整除的整數的個數.
分析我們知道,自然數中不超過x的n的倍數的個數是。所以1~1993中能被2、3、5整除的數分別有=996(個),=664(個),=398(個)。但若把這三個數相加,做為答案就多了,因為有些數被重複計算了。
例如6及其倍數,既是2的倍數,又是3的倍數,被計算了兩次.同理,重複計算兩次的數還有10及它的倍數和15及它的倍數,一共有++=663(個)要從和中減去。進一步還要考慮30及它的倍數,它們既是2、3與5的公倍數,也是6、10與15的公倍數.開始計算了三次,後來又減去了三次,所以要補上.
解:合題意的數有:
=2058-663+66
=1461(個)
例3 求的值。
分析加法運算中常用高斯求和法簡算.求[x]的基本方法是根據定義x=[x]+.要善於觀察特殊值.
解:∵是整數,也是整數。
而{}+{},
∴ {}+{}是整數,又因
0<{}<1,0<{}<1,
∴ 0<{}+{}<2。
在0至2之間的整數只有1.
∴ {}+{}=1
∴ =3-1=2。
同理, =2,…, =2。
∴+…+=10。
例4 求滿足方程〔x〕+[2x〕=19的x的值.
分析解這道題的關鍵是由x=〔x〕+求2x的整數部分和小數部分。
解:因為x=[x]+,
則 2x=2[x]+2.
〔2x〕=[2[x]+2]
=2[x]+[2]。
因0≤<1,∴0≤2<2.
現在對分段來討論:
① 當0≤<時,
0≤2{x}<1,
這時〔2x〕=2[x],
原方程化為:3[x]=19,[x]=,此時無解。
②當≤{x}<1時,1≤2{x}<2,
這時〔2x〕=2〔x〕+1,原方程化為:3[x]+1=19,
∴ 3[x]=18,
∴ [x]=6.
故滿足原方程的x為大於或等於,且小於7的數,即≤x<7。
說明:此題運用了適當分類討論的數學思想。
例5 問下面一列數中共出現了多少個互不相同的數?
分析首先要考慮由已知條件我們能推出什麼?
①可推知這一列數的第一項=0,第二項=0,一共有1993個數,最後一項=1993。
② 可推知這一列數不等於同乙個數,但也不是互不相同。
≤≤…≤。
④ 考慮利用公式(a+b)2=a2+2ab+b2分析項的變化。
因=,根據性質4,
若>1,則這列數的相鄰兩項有關係:
<。若≤1,則這列數的相鄰兩項有關係:
+1≥,即相鄰兩項或相等或是相鄰自然數。
關鍵在確定。
解:數列的第項是, =1、2、…、1993。
也就是k>996。
這說明當>996時,>1。
由分析知從至最後一項互不相同,共有1993-997+1=997(個)。
而當k≤996時,前996項的相鄰兩項相等或差1.因知第一項=0,又第996項=497,所以共有497+1=498個不同的數。
綜上所述,這一列數共有997+498=1495個不同的數。
例6 設a=100!=12n·m,其中m、n均是自然數.則n最大取多少?
解:∵12=22×3,
而a中因數2有=97個;
a中因數3有=48個。
∴ a=,其中不能被12整除。
∴最大取48。
習題二1、在1~10000這一萬個自然數中,有多少個數能夠被5或7整除?
2、已知:,
求:s=?
3.求滿足方程〔x〕+[2x]=18的x的值。
4.是自然數,且
是整數,的最大值是多少?
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