Признаки делимости чисел. Разложение на простые множители. Задание 19

Признаки делимости чисел. Разложение на простые множители. Задание 19

В этой статье мы рассмотрим признаки делимости чисел и как использовать признаки делимости при решении задач.

Признаки делимости чисел.

1. Признак делимости на 2. Число делится на 2, если его запись оканчивается цифрой 0, 2, 4, 6, 8. Числа, которые делятся на 2 называются четными, соответственно, числа, которые на 2 не делятся, называются нечетными.

2. Признак делимости на 5. Число делится на 5, если его запись оканчивается цифрой 0 или 5.

3. Признак делимости на 10. Число делится на 10, если его запись оканчивается цифрой 0.

Вообще, если двумя последними цифрами записи числа являются нули, то число делится на 100, если три последние цифры записи числа нули, то на 1000 и т.д.

4. Признак делимости на 4. Если две последние цифры записи числа образуют число, которое делится на 4, то исходное число делится на 4.

Например, две последние цифры числа 2116 образуют число 16, которое делится на 4, следовательно, 2116 делится на 4.

5. Признак делимости на 3 и на 9. Если сумма цифр числа делится на 3 (соответственно на 9), то число делится на 3 (соответственно на 9).

Например, число 312 делится на 2 (последняя цифра 2) и на 3 (сумма цифр делится на 3), и, следовательно, на 6.

Вообще, если числа  - взаимно простые ( то есть не имеют общих делителей) и данное число делится на каждое из этих чисел, то оно делится на произведение этих чисел

6. Признак делимости на 7.  Число делится на 7, когда утроенное число десятков, сложенное с числом единиц делится на 7.

Например, число 427 делится на 7, т.к. число десятков в этом числе 42, 42х3+7=126+7=133; 133 делится на 7, т.к. число десятков в этом числе 13, 13х3+3==39+3=42.

7. Признак делимости на 11. Число делится на 11, если  модуль разности между суммой цифр, стоящих на нечетных местах и, и суммой цифр, занимающих чётные места делится на 11, или если модуль разности равен нулю.

Например, число 12397 делится на 11, т.к. |(1+3+7)-(2+9)|=0

Чтобы установить делимость чисел, пользуются следующими признаками делимости суммы и произведения:

1. Сумма чисел делится на данное число, если каждое слагаемое суммы делится на это число.

2. Произведение чисел делится на данное число, если хотя бы один из множителей делится на это число.

Пример 1. Доказать, что число кратно 5.

Решение. Число кратно 5, если последняя цифра в записи числа равна 0 или 5.

Если число оканчивается цифрой 1, то любая степень этого числа оканчивается цифрой 1, следовательно, число   оканчивается цифрой 1.

Если число оканчивается цифрой 6, то любая степень этого числа оканчивается цифрой 6, значит, число   оканчивается цифрой 6.

Таким образом, разность   оканчивается цифрой 5, и, следовательно, делится на 5.

Пример 2. Найдите наибольшее четырехзначное число, все цифры которого различны и которое делится на 2, 5, 9 и 11.

Решение:

а) 1. Число делится на 2 и 5, следовательно, последняя цифра - 0

2. Числа 2, 5, 9 и 11 не имеют общих делителей, следовательно искомое число должно делиться на произведение этих чисел, то есть на 990.

Наибольшее четырехзначное число, которое делится на 990 и оканчивается на 0 - это 9900.

По условию нам надо найти число, все цифры которого различны. Предыдущее число, которое делится на 2, 5, 9 и 11 равно 9900-990=8910. Это  число удовлетворяет всем условиям задачи.

Ответ: 8910

Пример 3. Использовав все цифры от 1 до 9 по одному разу, составьте наибольшее девятизначное число, делящееся на 11.

Решение. В нашем числе модуль разности между суммой цифр, стоящих на нечетных местах и, и суммой цифр, занимающих чётные места должен делиться на 11.

Число должно быть наибольшим, поэтом цифры, стоящие на первых местах должны быть наибольшими. Пусть число имеет вид  Чтобы число делилось на 11, нужно, чтобы значение выражения было кратно 11 или равно нулю.

Упростим выражение, получим:

Поскольку   - это цифры, и самые большие уже задействованы, скомбинируем цифры 1, 2, 3, 4, 5 так, чтобы  При этом числа в каждой группе: и  должны быть расположены в порядке убывания. Подходит такая комбинация: 

Ответ: 987652413

Признаками делимости пользуются при разложении числа на простые множители.

Натуральное число   называется простым, если оно имеет только 2 различных делителя: единицу и само число  .

Например, простыми числами являются  числа 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17 и т.д.

Внимание! Число 1 не является простым и не является составным.

Чтобы найти последовательность простых чисел, пользуются алгоритмом, который называется решето Эратосфена:

1. Выписываем ряд натуральных чисел:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, ...

2.Зачеркиваем числа, кратные числу 2 - каждое второе число после 2:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25,...

3. Зачеркиваем числа, кратные числу 3 - каждое третье число после 3:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25,...

4. Зачеркиваем числа, кратные числу 5 - каждое пятое число после 5:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25,...

И так далее. Числа, которые остаются незачеркнутыми - простые:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25,...

Основная теорема арифметики:

Любое натуральное число, большее единицы, можно представить в виде произведения простых сомножителей, причем единственным способом.

Пример 4. Разложить число 4356 на простые множители.

Решение: Применим признаки делимости. Последняя цифра записи числа - четная, разделим число на 2. Будем делить на 2, пока возможно делить нацело.

Число 1089 на 2 уже не делится, но делится на 3 (сумма цифр числа равна 18). Будем делить на 3, пока это возможно.

121  делится на 11.

Итак, 

Это равенство называется разложением числа 4356 на простые множители.

Разложение на простые множители широко применяется при  решении самых разных задач.

Пример 5. Сократить дробь 

Разложим числитель и знаменатель на простые множители:

Пример 6. Извлечь квадратный корень:  

Воспользуемся разложением числа 4356 на простые множители:

Пример 7. Найдите наименьшее натуральное число, половина которого -  квадрат, треть - куб, а пятая часть - пятая степень.

Наименьшее число, удовлетворяющее этим условиям представляет из себя произведение степеней чисел 2, 3, 5.

Пусть это число имеет вид:

а) Половина числа - квадрат, следовательно, n-1, m и  k - четные числа.

б) Треть числа - куб, следовательно, n, m-1 и k  делятся на 3.

в) Пятая часть числа - пятая степень, следовательно,  n, m и k-1  - кратны 5.

k кратно 2 и 3, следовательно k может быть равно 6 (удовлетворяет а) и б)),  6-1 делится на 5 (удовлетворяет в)).

n кратно 3 и 5, следовательно, n может быть равно 15 (удовлетворяет в) и б)), 15-1 делится на 2 (удовлетворяет а)).

m - кратно 5 и 2, следовательно, m может быть равно 10 (удовлетворяет в) и а)), 10-1 делится на 3 (удовлетворяет б)).

Ответ:   

И.В. Фельдман, репетитор по математике.