数论,又称为“算术”,专门研究整数的特性。
由于其纯粹性、基础性,被高斯誉为“数学中的皇冠”。
著名的哥德巴赫猜想、黎曼猜想、费马定理都是数论问题。
寒假已至,尝试着学点数论、初窥门径。
小学数论涉及的内容不多,主要是“四数”:整除数、质数、因倍数、余数。
看名字都很简单,似乎是最基础的小学课本内容,但真正深入下去,会发现数论是小学奥数中的难点,特别讲究一种天然的“对数的感觉”,那种摸不着看不见的感觉就像一道神圣之光,指引着皮猴们从大胆的估值、巧妙的枚举、繁冗的计算、隐秘的深坑中披荆斩棘、破茧而出。
一)整除数
整除就是一个数能被另一个数整除,比如4能被2整除。
相关的一些常见数的整除特性:3与9、2与5、4与25、11、7和11和13等等。
如果熟悉这些特性,那么一看到1001,就会联想到它是由7、11、13构成,并因具有特殊的整除特性而成为常考知识点。
来看一道迎春杯真题:
万位和个位数字相等、千位和十位数字相等的五位数称为五位回文数,那么其中能被13整除的五位回文数共有多少个?
这道题的思路就是设这个五位数为abcde,利用13的整除特性找到a、b、c之间的关系,再将a从1到9进行枚举,最后统计总数。
此题体现了数论的特性一:枚举要全面、计算要仔细。
二)质数
质数又叫素数,指一个数的因数只有1和它本身。
所以1不是质数,最小的质数是2。
相对应的就是合数,1也不是合数,最小合数是4。
100以内的质数有25个,必须背下来。
1000以内的质数,嗯。。。看到也得基本能认出来。
再看一道例题:
如果一些不同质数的平均数是21,那么这些质数中最大的一个是多少?
此题体现了数论的特性二:数论题常和最值计算结合在一起,求的往往是最少、最多、最小、最大,而最值问题特别容易丢分,因为往往在求出一组解后,就误以为大功告成。
此题也包含了数论的特性三:强调构造。也就是有一个思路之后,一定要将最终组成的数字“构造”出来。对这道题来说,就是把这符合要求的这一组质数写出来。初看此题时,理所当然认为,根据最值原理,除了最大的质数超过21,其它质数都应该小于21。但通过实际构造,会发现除了这种结果,其实也可以构造出另一组解:最后两数都可以大于21,同时保持最大的质数不变。
三)因倍数
主要是通过因数分解,求因数和、因数最值、最大公因数、最小公倍数等。
比如:
4个非零不同自然数的和是3059,则它们的最小公倍数的最小值是多少?
显然又是将因倍数计算与最值计算、构造都结合使用,而且如果对数字感觉比较好,那么善用估值推算,则会事半功倍。
四)余数
余数的应用往往与整除特征结合使用。
有时也用于进位制的换算。
多说一下进位制的换算,一般不会出二进制怎么转十进制这种送分题,而是更深层次的考进位的理解,比如问 :算式 1534*25=43214,是几进制的数的乘法。
寒假时间短暂,只能涉及一些最基础的知识和推理。而对数字背后玄机的理解和领悟,如同星辰大海,现在才刚刚起步。
我其实特别不愿意面对数论题,因为做这种题很容易被小朋友无情碾压。数字的感觉是天生的,而我们那一代普通工科生,即使学了高等数学、会了微积分,但其实没有系统的学过数论,并不能靠积累的经验,去战胜反应更快的下一代。
所以我只好默默的点开了王者荣耀,没想到上赛季的王者,新赛季又被重置为钻石,这真跟时代一样,变化太快,说甩开就真的甩开了。
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