張華
整除問題是整數內容最基本的問題.理解掌握整除的概念、性質及數的整除特征,可以簡單快捷地解決許多整除問題.本節主要探究一下整除的特征.
一、常見數的整除特征
大家都熟悉能被2,3,4,5,7,8,9,10,11,13,25,125等整除的數的特征.
1. 能被2,5,10整除的數的特征是末尾數字能被2,5,10整除.
2. 能被4,25整除的數的特征是末尾兩位數能被4,25整除.
3. 能被8,125整除的數的特征是末尾的三位數能被8,125整除.
4. 能被3,9整除的數的特征是所有數字之和能被3,9整除.
5. 能被7,11,13整除的數的特征是末三位數與其前面數字組成數之差能被7整除.
二、整除的一般特征
(mn 表示數字m,n組成的數字,a/b表示a整除b.)
(一)對于任意整數mn,其中n為i位整數,m為任意位整數,且m與n互質.整數ab,b為i位整數,a為任意位整數.則能被mn 整除的數ab 的特征是:mn 能整除末i位數b的m倍與其余數字組成的數a的n倍的差na - mb.
證明:mab = m(10ia + b)=10ima + mb = 10ima + na - na + mb = (10im + n)a - (na - mb).
而mn /(10im + n)a,故mn /mab ?圳mn /(na - mb),又m與n互質,故m與mn 互質,所以mn /ab ?圳mn /m ab ?圳mn /(na-mb).
比如:
1. 能被13整除的數的特征是末一位數與其余數字組成數的差能被13整除.
2. 能被41整除的數ab(b為一位整數,a為任意位整數)的特征是41能整除末尾數b的4倍與其余數字組成的數a的差a - 4b.
3. 能被307整除的數ab (b為一位整數,a為任意位整數)的特征是307能整除末尾數b的30倍與其余數字組成的數a的7倍的差7a - 30b;也可以是能被307整除的數ab(b為2位整數,a為任意位整數)的特征是307能整除末兩位數b的3倍與其余數字組成的數a的07倍的差07a - 3b.
判斷12894能否被307整除.
用第二個特征判斷:07 × 128 - 3 × 94 = 614,07 × 6 - 3 × 14 = 0,故307/12894.
(二)對于任意整數10im - n,其中n為i位整數,m為任意位整數,且m與n互質.整數ab,b為i位整數,a為任意位整數,則能被10im - n整除的數ab 的特征是:10im - n能整除末i位數b的m倍與其余數字組成的數a的n倍的和na + mb.
證明:mab = m(10ia + b)=10ima + mb = 10ima - na + na + mb = (10im - n)a + (na + mb).
而(10im - n)/(10im - n)a,故(10im - n)/mab?圳(10im - n)/(na + mb). 又m與n互質,故m與(10im - n)互質.所以(10im-n)/ab?圳(10im - n)/mab?圳(10im - n)/(na + mb).
比如:
1. 能被7(7 = 10 × 1 - 3)整除的數ab(b為一位數)的特征是7能整除3a + b.
2. 能被29(29 = 10 × 3 - 1)整除的數ab(b為一位數)的特征是29能整除a + 3b.
3. 能被197(197 = 200 - 3 = 102 × 2 - 03 = 10 × 20 - 3)整除的數的特征是:
(1)197能整除末兩位數的2倍與截去末尾兩數后前面數字組成數的03倍的和;
(2)197能整除末尾數字的20倍與去掉末尾數后前面數字組成數的3倍的和.
如:判斷139673能否被197整除.
用第一個特征判斷:03 × 1396 + 2 × 73 = 4334,03 × 43 + 2 × 34 = 197,197/197,故139673能被197整除.
以上(一)(二)兩個一般特征對于所有的質數都是適用的,對于合數,只適用于m,n互質時,究竟選用兩種中的哪種,由具體的數來確定,盡量選使得m,n小的,易算的,特別是n的值要小.
(三)對于能被一個合數A整除的數的特征,可以將A分解質因數,若質因數都不同,只要能被所有質因數整除即可;若因數有相同的,可以寫成幾個互質因數的積,只要能被所有互質因數整除即可;若所有質因數都相同,即A=qi,q為質數,i為正整數,則只能被A整除,或者不能被qj(j∈Z,0 < j < i)整除,則不能被qi整除.
如:能被78整除的特征有既能被2整除,又能被3和13整除等多種方法.
一個數的整除特征,不是唯一的,除了上述的一般方法,還可能有其他的比較簡便的方法,這由具體數的特征確定.比如,由7/1001,可得到一種能被7整除的數的特征;由29/10005,23/10005可得能被29,23整除的數的特征是末四位數與其余數組成數的5倍的差能被29,23整除.
在有關整除的問題中,依據整除的特征有時可以簡便地解決問題.望感興趣的同仁指正并期待更深入的探究.
【參考文獻】
吳玉珍.談數的整除特征[J].常州工學院學報院,2005(6).