分解素因数(教师版)
余年寄山水
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2021年01月28日 15:52
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初中数学备课组
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学生情况:
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班级
预初
学生
主课题:分解素因数
教学目标:
1
.掌握素数和合数的概念,并注意
1
既不是 素数也不是合数的规定;
2
.掌握分解素因数的方法;
3
.掌握公因数与最大公因数、公倍数与最小公倍数的概念;
4
.掌握求最大公因数与最小公倍数的方法。
教学重点:
1
.素数、合数的概念;
2
.分解素因数的方法;
3
.公因数与最大公因数、公倍数与最小公倍数的概念;
4
.求最大公因数与最小公倍数的方法。
教学难点:
1
.分解素因数的方法
2
.求最大公因数与最小公倍数的方法。
考点及考试要求:
~
1
~
分解素因数
知识精要:
1
、素数与合数
一个数除了
1
和它本身,不再有别的因数,这个数叫做素数(也叫做质数)
.
一个数除了
1
和它本身,还有别的因数,这个数叫做合数
.
▲
要特别记住:
0
和
1
不是素数,也不是合数
.
常用的
100
以内的素数:
2
、
3
、
5< br>、
7
、
11
、
13
、
17
、
19
、
23
、
29
、
31
、
37
、
41
、
43
、
47
、
53
、
59
、
61
、
67
、
71
、
73
、
79
、
83
、
89
、
97
,共计
25
个;除了
2
其余的素数都是奇数;除了
2
和
5
,其余的素数个位数字只能是
1
,
3
,
7
或
9< br>。
考点:
(
1
)值得注意的是很多题都会以素数
2
的特殊性为考点;
(
2
)除了
2
和
5
,其余素数个位数字只能是
1
,
3
,
7
或
9.
这也是很多题解题思路,需
要大家注 意。
2
、素因数与分解素因数
素因数:如果一个素数是某个数的因数,那么就说这个素数是这个数的素因数。
互素数:公因数只有
1
的两个自然数,叫做互素数。
分解素因数:把一个合数用素因数相乘的形式表示出来,叫做分解素因数。
例如:< br>30
2
3
5
,其中
2
、
3
、
5
叫做
30
的素因数。又如
12
2
2
3
2
3
,
2
、
3
都叫做
12
的素因数,其中后一个式子叫做分解素 因数的标准式,在求一个数因数的个数和
因数的和的时候都要用到这个标准式。分解素因数往往是解数论 题目的突破口,因为这样可
以帮助我们分析数字的特征。
3
、唯一分解定理
任何一个大于
1
的自然数
n< br>都可以写成素数的连乘积,即:
n
p
1
1
p
2
2
p
3
3
p
k
k
,
其中
p
1
,
p
2
,……,
p
k
为素数,
a
1
,
a
2
,…… ,
a
k
为自然数,并且这种表示是唯一的
.
该式称为
n的素因子分解式
.
。
例如:三个连续自然数的乘积是
210
,求这三个数
.
分析:∵
210=2×
3×
5×
7
,∴可知这三个数是
5、
6
和
7.
4
、部分特殊数的分解
a
a
a
a
2
~
2
~
111
3
37
;
1001
7
11
13
;
11111
41
271
;
10001
73
137
;< br>1995
3
5
7
19;
1998
2
3
3
3
37
;
2007
3
3
223
;
2008
2
2
2
251
;
10101
3
7
13
37
.
5
、判断一个数是否为素数的方法
根据定义如果能够找到一个小于
p
的素数
q
(均为整数)
,使得
q
能够整除
p,那么
p
就不是
素数,所以我们只要拿所有小于
p
的素数去除< br>p
就可以了;但是这样的计算量很大,对于不
太大的
p
,我们可以先找 一个大于且接近
p
的平方数
k
,再列出所有不大于
k
的素数 ,用这
些素数去除
p
,如没有能够除尽的那么
p
就为素数。
例如:
149
很接近
144
12
12
,根据整除的性质
149
不能被
2
、
3
、
5
、
7
、
11
整除,所以
149
是素数。
6
、最大公因数的概念及求法
几个整数公有的因数,叫做这几个整数的公因 数,其中最大的一个叫做这几个整数的最大公
因数。
求几个整数的最大公因数,只要 将它们所有的公有的素因数连乘,所得的积就是它们的最大
公因数。另一种方法是短除法。
< br>两个整数中,如果某个数是另一个数的因数,那么这个数就是这两个数的最大公因数。如果
这两个 数互素,则它们的最大公因数为
1
。
7
、最小公倍数的概念及求法
几个整数的公有的倍数叫做它们的公倍数,其中最小的一个叫做这几个整数的最小公倍数。
< br>求两个整数的最小公倍数,只要取它们所有公倍的素因数,再取它们各自剩余的素因数,将
这些数 连乘,所得的积就是这两个数的最小公倍数。另一个方法是短除法。
如果两个整数中某一个数 是另一个数的倍数,那么这个数就是它们的最小公倍数。如果这两
个数互素,那么它们的乘积就是它们的 最小公倍数。
2
热身练习
1
、
20
以内不是偶数的合数有
9
、
15
;
~
3
~
2
、
20
以内不是奇数的素数有
2
;
3
、最小的既是奇数又是素数的数是
3
;
4
、只有三个因数的偶数是
4
。
5
、
18
的因数有
1
、< br>2
、
3
、
6
、
9
、
18
;
其中素数有
2
、
3
;合数有
6
、
9
、
18
,
奇数有
1
、
3
、
9
,偶数有
2
、
6
、
18
。
6
、甲
,乙
,甲和乙的最大公因数是
_2__
×
_3___
=
__6__
,甲和乙的
最小公倍 数是
__2__
×
__3__
×
__5__
×
__ 7__
=
__210___
。
7
、在
4
、
9
、
10
和
16
这四个数中,
__4___
和
__9__
是互素数,
_9___
和
__10__
是互素数,
__9__
和
_16___
是 互素数。
8
、
把
330
分解素因数是
330
2
3
5
11
。< br>
9
、
判断
103
、
437
是素数还是合数
.
解:
103
<
11
。而
11
以内的素 数
2
、
3
、
5
、
7
都不能整除
1 03
,故
103
是素数。
437
<
21
。而
21
以内的素数有:
2
、
3
、< br>5
、
7
、
11
、
13
、
17
、
19
。
∵
437÷
19
=
23
,
∴
437
是合数
.
10
、将下面八个数分成两组,使这两组数各自的乘积相等
.
14
、
33
、
35
、
30
、
75
、
39
、
143
、
169
分析:把八个数分成两组后,应使每组数的乘积所含的素因数一样。
解:
把已知的八个数分解素因数:
14< br>=
2×
7
,
33
=
3×
11.
35
=
5×
7
,
30
=
2×< br>3×
5.
75
=
3×
5
2
,< br>39
=
3×
13
,
143< br>=
11×
13
,
169
=
13
2
.
∵
14×
75
=
35×
30
=
2×
3×
5
2
×
7
,
39×
1 43
=
33×
169
=
3×
11×
13
2
,
∴分成的两组为:
{
169
,< br>33
,
35
,
30
}与{
39
,
1 43
,
75
,
14
}
或{
169
,
33
,
75
,
14
}与{
39
,143
,
35
,
30
}
.
11
、一 个数是
5
个
2
、
3
个
3
、
2个
5
、
1
个
7
的连乘积,这个数的两位数的因数中,最 大的
是几?
2
2
~
4
~
分析:
设这个数为
N
,则
N
2
3
5
7
。两位数中的最大数为
99
,其它数依次
为
98
,
97
,
….
那么可以从两 位数中最大的数开始找
.
解:
N
2
3
5
7
。
99
3
11
,不是
N
的因数。
98
2
7
,不是
N
的因数。
97
是素数,不是
N
的因数。
96
2
3
,是
N
的因数。
所以,所求最大的两位数的因数是
96
。
12
、有这样的 素数,它分别加上
10
和
14
仍为素数,你会求这个素数吗?
分析:从最小的素数开始找,可以很快地找到
3
是符合条件的素数,还有没有符合条件的别的素数呢?没有。
解:
因为
3
+
10
=
13
,
3
+
14
=
17
,所以
3
是符合条件的素数。
因为
2
+< br>10
=
12
,
2
+
14
=
16,所以
2
是不符合条件的素数。
我们将一切大于
2
的自然数按照被
3
除的余数分为
3n
、
3n+
1
、
3n
+
2
(
n≥1
的整数)这
三类。因为(
3n
+
1
)+
14
=
3×< br>(
n
+
5
)不是质数,
(
3n
+
2
)+
10
=
3×
(
n
+
4
)不是 素
数,而
3n
仅当
n
=
1
时才是素数
.
所以,
3
是唯一符合条件的素数
.
5
2
2
5
3
2
5
3
2
精解名题
例
1
、在
101
与
300
之间,只有
3
个因 数的自然数有几个?
分析:
只有
3
个因数的自然数必是素数的平方,反之亦然
.
解:
在
101
至
300
之间的平方数:
11
2
、
12
2
、
13
2
、14
2
、
15
2
、
16
2
、
17
2
。
其中
11
2
、< br>13
2
、
17
2
是素数的平方,它们分别只有
3个因数
.
所以,只有
3
个因数的自然数有
3
个,即< br>121
、
169
、
289.
例
2
、新河村 农民用几只船分三次运送
315
袋化肥。已知每只船载的化肥袋数相等且至少载
7袋。问每次应有多少只船,每只船载多少袋化肥?(每只船至多载
50
袋)
分析:
因为每只船载的化肥袋数相等,
且分三次把
315
袋化肥运完,
所以每次运送
105
袋。又每次运送的总袋数
105
应 为每只船上载的化肥袋数与船数的积,即每次运化肥的
船数与每只船上的化肥袋数都是
105< br>的因数。所以只要把
105
分解素因数。就可以求出
船数和每只船载的化肥袋数 。
~
5
~
解:
105
=
3×
5×
7.
因为每只船 上载的袋数相等且至少载
7
袋,
所以每次用的船数和每只船上所载的化肥袋
数 有以下几种情况:
(
1
)用
3
只船,每只船载
35
袋化肥
.
(
2
)用
5
只船,每只船载
21
袋化肥
.
(
3
)用
7
只船,每只船载
15
袋化肥
.
(
4
)用
15
只船,每只船载
7
袋化肥
.
(因为每只船至多载
50
袋,故每次不能用
1
只船载
105
袋
.
)
例
3
、三个连续自然数的乘积是
210
,求这三个数。
解:∵
210=2×
3×
5×
7
∴可知这三个数是
5
、
6
和
7
。
例
4
、两个素数的和是
40
,求这两个素数的乘积的最大值是多少?
解:把
40
表示为两个素数的和,共有三种形式:
0=17+23=11
+
29=3+37
。
∵
17×
23
=
391
>
11×
29
=
319
>
3×
37
=
111
。< br>
∴所求的最大值是
391
。
答:这两个素数的最大乘积是
391
。
例
5< br>、把
5
、
6
、
7
、
14
、
15
这五个数分成两组,使每组数的乘积相等。
解:∵
5=5< br>,
7=7
,
6=2×
3
,
14
=
2 ×
7
,
15=3×
5
,
这些数中素因数
2
、
3
、
5
、
7
各共有
2
个,< br>所以如把
14
(
=2×
7
)
放在第一组,
那 么
7
和
6
(
=2×
3
)
只能放在第二组, 继而
15
(=
3×
5
)只能放在第一组,则
5
必须 放在第二组。这样
14×
15=210=5×
6×
7
。这五个数可以 分为
14
和
15
,
5
、
6
和
7< br>两组。
例
6
、
有三个自然数,
最大的比最小的大< br>6
,
另一个是它们的平均数,
且三数的乘积是
42560
。< br>求这三个自然数。
分析:先大概估计一下,
30×
30×
3 0=27000
,远小于
42560.40×
40×
40
=
64000
,远大于
42560.
因此,要求的三个自然数在
30
~
40
之间。
解:
42560 =26×
5×
7×
19
=
25×
(
5×
7
)
×
(
19×
2
)
=
32×
35×
38
(合题意)
要求的三个自然 数分别是
32
、
35
和
38
。
备选例题
~
6
~