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1、完全平方数目录一、定义二、基础性质及推论三、重要结论四、区别五、特殊的完全平方数六、范例1.例12.例23.例34.例45.例56.例67.例78.例8七、讨论题一、定义及表达式1、定义:若一个数能表示成某个整数的平方,则称这个数为完全平方数,也叫平方数。1.1例如:0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,529,…2、标准分解式:大于1的平方数n的标准分解式如下:(1)其中是质数
2、,是自然数。2.1例如:二、基础性质及推论观察0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,529,…完全平方数,可以获得对它们的个位数、十位数、数字和等的规律性的认识。下面我们来研究完全平方数的一些常用性质:1、性质1:末位数只能是0,1,4,5,6,9.(此为完全平方数的必要不充分条件)证明:设为完全平方数,是的个位数,则的个位数与的个位数相同。利用整数同余的知识有如果,那么又的全体
3、是集合,的全体是,的个位数全体是。所以平方数末位数只能是0,1,4,5,6,9.2、性质2:奇数的平方的个位数字一定是奇数,偶数的平方的个位数一定是偶数。证明奇数必为下列五种形式之一:分别平方后,得综上各种情形可知:奇数的平方,个位数字为奇数1,5,9;十位数字为偶数。3、性质3:如果十位数字是奇数,则它的个位数字一定是6;反之也成立证明已知,证明k为奇数。因为k的个位数为6,所以m的个位数为4或6,于是可设m=10n+4或10n+6。则或即或∴k为奇数。推论1:如果一个数的十位数字是奇数,而个
4、位数字不是6,那么这个数一定不是完全平方数。推论2:如果一个完全平方数的个位数字不是6,则它的十位数字是偶数。4、性质4:偶数的平方是4的倍数;奇数的平方是4的倍数加1。证明:这是因为5、性质5:奇数的平方是8n+1型;偶数的平方为8n或8n+4型。在性质4的证明中,由k(k+1)一定为偶数可得到是8n+1型的数;由为奇数或偶数可得(2k)2为8n型或8n+4型的数。6、性质6:形式必为下列两种之一:3k,3k+1。因为自然数被3除按余数的不同可以分为三类:3m,3m+1,3m+2。平方后,分别
5、得同理可以得到:7、性质7:不是5的因数或倍数的数的平方为型,是5的因数或倍数的数为型。证明:自然数被5除按余数的不同可以分为五类:为自然数。,,.8、性质8:形式具有下列形式之一:16k,16k+1,16k+4,16k+9.证明:自然数被8除按余数的不同可以分为八类:,为自然数。除了上面关于个位数,十位数和余数的性质之外,还可研究完全平方数各位数字之和。例如,256它的各位数字相加为2+5+6=13,13叫做256的各位数字和。如果再把13的各位数字相加:1+3=4,4也可以叫做256的各位数
6、字的和。下面我们提到的一个数的各位数字之和是指把它的各位数字相加,如果得到的数字之和不是一位数,就把所得的数字再相加,直到成为一位数为止。我们可以得到下面的命题:一个数的数字和等于这个数被9除的余数。下面证明这个命题。证明:设自然数是之一,那么是9的倍数。即关于完全平方数的数字和有下面的性质:9、性质9:数字之和只能是0,1,4,7,9。证明因为一个整数被9除只能是9k,9k±1,9k±2,9k±3,9k±4这几种形式,而除了以上几条性质以外,还有下列重要性质:10、性质10:(是自然数)为完全
7、平方数的充分必要条件是b为完全平方数。证明充分性:设b为完全平方数,则有是那么是完全平方数。必要性:若为完全平方数,则有,则有是的倍数,从而是的倍数,设,则有,推出是完全平方数。11、性质11:如果质数p能整除a,但p的平方不能整除a,则a不是完全平方数。证明由题设可知,a有质因数p,但无因数,可知a分解成标准式时,p的次方为1,而完全平方数分解成标准式时,各质因数的次方均为偶数,可见a不是完全平方数。性质12:在两个相邻的整数的平方数之间的所有整数都不是完全平方数。即若则k一定不是整数。13、
8、性质13:一个正整数n是完全平方数的充分必要条件是n有奇数个正因数(包括1和n本身)。证明一:设完全平方数,由初等数论知识得,的正因数的个数是奇数。反之,自然数的正因数的个数是奇数,则均为偶数。从而是完全平方数。证明二:设完全平方数,那么每个小于的正因数,都有一个大于的正因数与之对应,这样的正因数就有偶数个,最后还有1个正因数,从而n有奇数个正因数。三、重要结论1.个位数是2,3,7,8的整数一定不是完全平方数。由性质1得到。2.个位数和十位数都是奇数的整数一定不是完全平方数。由性质2得到。3.