【奥赛】小学数学竞赛:约数与倍数(一).教师版解题技巧 培优 易错 难
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2021年02月01日 12:37
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5-4-1.
约数与倍数(一)
教学目标
1.
本讲主要对课本中的:约数、公约数、最大公约数;倍数、公倍数、最小公倍数性质的应用。
2.
本讲核心目标:让孩子对数字的本质结构有一个深入的认识,
例如:
(
1
)约数、公约数、最大公约数;倍数、公倍数、最小公倍数的内在关系;
(
2
)整数唯一分解定理:让学生自己初步领悟
“
任何一 个数字都可以表示为
△
☆
△
☆
...
△
☆
的结构,
而且表达形式唯一
”
知识点拨
一、
约数、公约数与最大公约数概念
(1)
约数
:
在正整数范 围内约数又叫因数
,
整数
a
能被整数
b
整除,
a< br>叫做
b
的倍数,
b
就叫做
a
的约数;
(2)
公约数
:
如果一个整数同时是几个整数的约数,称这个整数为它们的
“
公约数
”
;
(3)
最大公约数:公约数中最大的一个就是最大公约数;
(4)0
被排除在约数与倍数之外
1
.
求最大公约数的方法
①分解质因数法
:先分解质因数,然后把相同的因数连乘起来.
例如:231
3
7
11
,
252
2
2
3
2
7
,所以
( 231
,252)
3
7
21
;
218
12
②短除法:
先找出所有共有的约数,然后相乘.例如:3
9
6
,所以
(12,18)
2
3
6
;
3
2
③辗转相除法:
每一次都 用除数和余数相除,能够整除的那个余数,就是所求的最大公约数.用辗转相
除法求两个数的最大公约数 的步骤如下:先用小的一个数除大的一个数,得第一个余数;再用第一个余数除
小的一个数,得第二个余 数;又用第二个余数除第一个余数,得第三个余数;这样逐次用后一个余数去除前
一个余数,直到余数是
0
为止.那么,最后一个除数就是所求的最大公约数.
(
如果最后的除数是< br>1
,那么原
来的两个数是互质的
)
.
例如,求600
和
1515
的最大公约数:
1515
600< br>
2
L
315
;
600
315
1
L
285
;
315
285
1
L
30
;
285
30
9
L
15
;
30
15
2
L
0;所以
1515
和
600
的最大公约数是
15
.
2
.
最大公约数的性质
①几个数都除以它们的最大公约数,所得的几个商是互质数;
②几个数的公约数,都是这几个数的最大公约数的约数;
③几个数都乘以一个自然数
n
,所得的积的最大公约数等于这几个数的最大公约数乘以
n
.
3
.
求一组分数的最大公约数
先把带分数化成假分数, 其他分数不变;求出各个分数的分母的最小公倍数
a
;求出各个分数的分子的
b
最大公约数
b
;
即为所求.
a
4
.
约数、公约数最大公约数的关系
(
1
)约数是对一个数说的;
(
2
)公约数是最大公约数的约数,最大公约数是公约数的倍数
二、倍数的概念与最小公倍数
(1)
倍数
:
一个整数能够 被另一整数整除,这个整数就是另一整数的倍数
(2)
公倍数
:
在 两个或两个以上的自然数中,如果它们有相同的倍数,那么这些倍数就叫做它们的公倍数
(3)
最小公倍数:公倍数中最小的那个称为这些正整数的最小公倍数。
1.
求最小公倍数的方法
①分解质因数的方法;
例如 :
231
3
7
11
,
25 2
2
2
3
2
7
,所以
231,252
2
2
3
2< br>
7
11
2772
;
②短除法求最小公倍数;
218
12
例如:
3
9
6
,所以
18,12
2
3
3
2
36
;
3
2
a
b
③
[
a
,
b
]
.
(
a
,
b
)
2.
最小公倍数的性质
①两个数的任意公倍数都是它们最小公倍数的倍数.
②两个互质的数的最小公倍数是这两个数的乘积.
③两个数具有倍数关系,则它们的最大公约数是其中较小的数,最小公倍数是较大的数.
3.
求一组分数的最小公倍数方法步骤
b
先将各个分数化为假分 数;
求出各个分数分子的最小公倍数
a
;
求出各个分数分母的最大公约数b
;
即
a
3
5
[3,5]
15
为所求 .例如:
[
,
]
4
12
(4,12)
4
1
4
1,4
4
注意:两个最简分数的最大公约数不能是整数,最小公倍数可以是 整数
.
例如:
,
2
3
2, 3
4
.
倍数、公倍数、最小公倍数的关系
(
1
)倍数是对一个数说的;
(
2
)最小公倍数是公倍数的约数,公倍数是最小公倍数的倍数
三、最大公约数与最小公倍数的常用性质
1
.
两个自然数分别除以它们的最大公约数,所得的商互质。
如果
m
为
A
、
B
的最大公约数,且
A
ma
,B
mb
,那么
a
、
b
互质,所以
A
、
B
的最小公倍数为
mab
,
所以最大公约数与最小公倍数 有如下一些基本关系:
①
A
B
m a
mb
m
mab
,即两个数的最大公约数与 最小公倍数之积等于这两个数的积;
②最大公约数是
A
、
B
、
A
B
、
A
B
及最小公倍数的约数 .
2
.
两个数的最大公约和最小公倍的乘积等于这两个数的乘积。
即
(
a
,
b
)
[
a
,
b
]
a
b
,此性质比较简单,学生比较容易掌握。
3
.
对于任意
3
个连续的自然数,如果三个连续数的奇偶性为
a
)
奇偶奇,那么这三个数的乘积等于这三个数的最小公倍数
例如 :
5
6
7
210
,
210
就是
567
的最小公倍数
b
)
偶奇偶 ,那么这三个数的乘积等于这三个数最小公倍数的
2
倍
例如:
6< br>
7
8
336
,而
6,7,8
的最小公倍数为
336
2
168
性质
(
3
)
不是一个常见考点,
但是也比较有助于学生理解最小公倍数与数字乘 积之间的大小关系,
即
“
几
个数最小公倍数一定不会比他们的乘积大
”
。
四、求约数个数与所有约数的和
1
.
求任一整数约数的个数
一个整数的约数的个数是在对其严格分解质因数后,将每个质 因数的指数
(
次数
)
加
1
后所得的乘积。
如
:1400
严格分解质因数之后为
2
3
5
2
7
,所以它的约数有
(3+1)×
(2+1) ×
(1+ 1)=4×
3×
2=24
个。
(
包括
1
和
1400
本身
)
约数个数的计算公式是本讲的一个重点和难点,授课时应重点讲解, 公式的推导过程是建立在开篇讲过
的数字
“
唯一分解定理
”
形式基础 之上,结合乘法原理推导出来的,不是很复杂,建议给学生推导并要求其掌
握。难点在于公式的逆推,有 相当一部分常考的偏难题型考察的就是对这个公式的逆用,即先告诉一个数有
多少个约数,然后再结合其 他几个条件将原数
“
还原构造
”
出来,或者是
“
构造出可能 的最值
”
。
2
.
求任一整数的所有约数的和
一个整数的所有约数的和是在对其严格分解质因数后,将 它的每个质因数依次从
1
加至这个质因数的最
高次幂求和,然后再将这些得到的和相乘 ,乘积便是这个合数的所有约数的和。
如:
21000
2
3
3
5
3
7
,所以
21 000
所有约数的和为
(1
2
2
2
2
3
)(1
3)(1
5
5
2
5
3
)(1
7)
74880
此公式没有第一个公式常用,推导过程相对复杂,需要许多步提取公因式,建 议帮助学生找规律性的记
忆即可。
例题精讲
模块一、求最大公约数
【例
1
】
把一张长
1
米
3
分米
5
厘米、
宽
1
米
5
厘米的纸裁成同样大小的正方形纸块,
而没有剩余,
问:能
裁成最大的正方形纸块的边长是多少?共可裁成几块?
【考点】求最大公约数
【难度】
2
星
【题型】解答
【
解
析
】
要
把一张长方形的纸裁成同样大小的正 方形纸块,还不能有剩余,这个正方形纸块的边长应该是长
方形的长和宽的公约数.由于题目要求的是最 大的正方形纸块,所以正方形纸块的边长是长方形的
长和宽的最大公约数.
1
米
3
分米
5
厘米=
135
厘米,
1
米
5< br>厘米=
105
厘米,
(135,105)
15
,长 方
形纸块的面积为
135
105
14175
(
平方厘米
)
,正方形纸块的面积为
15
15< br>
225
(
平方厘米
)
,共可
裁成正方形 纸块
14175
225
63
(
张
)
.
【答案】边长
15
,裁成
63
块
【
巩
固
】
一
个房间长
450
厘 米,宽
330
厘米.现计划用方砖铺地,问需要用边长最大为多少厘米的方砖多少
块< br>(
整块
)
,才能正好把房间地面铺满?
【考点】求最大公约数
【难度】
2
星
【题型】解答
【
解
析
】
要
使方砖正好铺满地面,房间的长和宽 都应是方砖边长的倍数,也就是方砖边长厘米数必须是房间
长、宽厘米数的公约数.由于题中要求方砖边 长尽可能大,所以方砖边长应为房间长与宽的最大公
约数.
450
和
330< br>的最大公约数是
30
.
450
30
15
,
330
30
11
,共需
15
11
165
(
块
).
【答案】边长
30
,需要
165
块
【例
2
】
将一个长和宽分别是是
1833
厘米 和
423
厘米的长方形分割成若干修正在方形,则正方形最少是
(
)个。
(
A
)
78
(
B
)
7
(
C
)
5
(
D
)
6
【考点】求最大公约数
【难度】
2
星
【题型】选择
【关键词】华杯赛,初赛,第
3
题
【解析】
本
题不是求
1833
与
423
的最大公约数,因为题目没有 强调是相同正方形,所以应该用辗转相处法,
求商,因为
1833
423= 4
L
L
141
,所以先切成
423
423
的共有
4
个
剩下长方形
141
423
的
423
141=3
,所以应该还可以切成
3
个,所以 一共有
4
3=7
个,选择
B
【答案】
B
【例
3
】
如 图,某公园有两段路,
AB
=
175
米,
BC
=
1 25
米,在这两段路上安装路灯,要求
A
、
B
、
C
三点
各设一个路灯,相邻两个路灯间的距离都相等,则在这两段路上至少要安装路灯
___个
.
【考点】
求最大公约数
【难度】
2
星
【题型】填空
【关键词】华杯赛,六年级,初赛,第
7
题
【解析】
< br>1
75
与
125
的最大公约数为
25
,所以取
25
米为两灯间距,
175
=
25×
7
,
125
=
25×
5
,
AB
段应按
7
+
1
=
8
盏灯,
BC
段应按
5
+
1
=
6
盏灯,但在
B
点不需重复按灯,故共需安装
8
+
6
-
1
=
13
(盏)
【答案】
13
盏
【例
4
】
把
20
个梨和
25
个苹果平均分给小朋友,
分完后梨剩下< br>2
个,
而苹果还缺
2
个,
一共最多有多少个
小朋友?
【考点】求最大公约数
【难度】
3
星
【题型】解答
【
解
析
】
此
题相当于梨的总数是人数的整数倍还 多
2
个,
苹果数是人数的整数倍还缺
2
个,
所以减掉
2
个梨,
补充
2
个苹果后,
18
个梨和
27个苹果就都是人数的整数倍了,即人数是
18
和
27
的公约数,要求最多的人数,即是
18
和
27
的最大公约数
9
了.
【答案】
9
人
【例
5
】
有
336
个苹果,
252
个桔子,
210
个梨,用这些水果最多可以分成多少份同样的礼物?在每份礼物
中,三样水果各多少?< br>
【考点】求最大公约数
【难度】
3
星
【题型】解答
【
解
析
】
此
题本质上也是要求出这三种水果的最 大公约数,
有
(336,252,210)
42
,
即可以分
42
份,
每份中有
苹果
8
个,桔子
6
个,梨
5
个.
【答案】
42
份,每份中有苹果
8
个、桔子
6
个、梨
5
个
【
巩
固
】
教
师节那天,某校工会买了
3 20
个苹果、
240
个桔子、
200
个鸭梨,用来慰问退休的教职工 ,问用这
些果品,最多可以分成多少份同样的礼物
(
同样的礼物指的是每份礼物中苹果 、桔子、鸭梨的个数彼
此相等
)
?在每份礼物中,苹果、桔子、鸭梨各多少个?
【考点】求最大公约数
【难度】
3
星
【题型】解答
【
解
析
】
因
为
(320,240,20 0)
40
,
320
40
8
,
240
40
6
,
200
40
5
,所以最多可分
40
份,每份中有
8
个苹 果
6
个桔子,
5
个鸭梨
.
【答案】可分
40份,每份中有
8
个苹果
6
个桔子,
5
个鸭梨
.
模块二、约数
【例
6
】
2
004
的约数中,比
100
大且比
200
小的约数是
。
【考点】约数
【难度】
1
星
【题型】填空
【关键词】希望杯,五年级,初赛,第
4
题,
5
分
【解析】
2
004=3×
4×
167
,所以结果为
167
【答案】
167
【例
7
】
过冬了,小白兔只储存了
180
只胡萝卜,小灰兔只储存了
120
棵大白菜 ,为了冬天里有胡萝卜吃,
小灰兔用十几棵大白菜换了小白兔的一些胡萝卜,这时他们储存的粮食数量相 等,则一棵大白菜
可以换
__________
只胡萝卜。
【考点】约数
【难度】
2
星
【题型】填空
【关键词】希望杯,六年级,一试,第
13
题
【解析】
方
法一:若使他们存储粮食的数量相等,需要将小白兔的胡萝卜给小灰兔
1 80
120
2=30
(只)
,