奧數練習題:完全平方數的數論

奧數是一種理性的精神,使人類的思維得以運用到最完善的程度.讓我們一起來閱讀關於完全平方數的數論練習,感受奧數的奇異世界!

奧數練習題:完全平方數的數論

 1、一個自然數減去45及加上44都仍是完全平方數,求此數。

解:設此自然數爲x,依題意可得

x-45=m^2;(1)

x+44=n^2(2)

(m,n爲自然數)

(2)-(1)可得:

n^2-m^2=89或:(n-m)(n+m)=89

因爲n+m>n-m

又因爲89爲質數,

所以:n+m=89;n-m=1

解之,得n=45。代入(2)得。故所求的自然數是1981。

 2、求證:四個連續的整數的積加上1,等於一個奇數的平方(1954年基輔數學競賽題)。

分析設四個連續的整數爲,其中n爲整數。欲證

是一奇數的平方,只需將它通過因式分解而變成一個奇數的平方即可。

證明設這四個整數之積加上1爲m,則

m爲平方數

而n(n+1)是兩個連續整數的積,所以是偶數;又因爲2n+1是奇數,因而n(n+1)+2n+1是奇數。這就證明了m是一個奇數的平方。

3、求證:11,111,1111,這串數中沒有完全平方數(1972年基輔數學競賽題)。

分析形如的數若是完全平方數,必是末位爲1或9的數的'平方,即

在兩端同時減去1之後即可推出矛盾。

證明若,則

因爲左端爲奇數,右端爲偶數,所以左右兩端不相等。

若,則

因爲左端爲奇數,右端爲偶數,所以左右兩端不相等。

綜上所述,不可能是完全平方數。

另證由爲奇數知,若它爲完全平方數,則只能是奇數的平方。但已證過,奇數的平方其十位數字必是偶數,而十位上的數字爲1,所以不是完全平方數。

 4、求滿足下列條件的所有自然數:

(1)它是四位數。

(2)被22除餘數爲5。

(3)它是完全平方數。

解:設,其中n,N爲自然數,可知N爲奇數。

11|N-4或11|N+4

k=1

k=2

k=3

k=4

k=5

所以此自然數爲1369,2601,3481,5329,6561,9025。

5、甲、乙兩人合養了n頭羊,而每頭羊的賣價又恰爲n元,全部賣完後,兩人分錢方法如下:先由甲拿十元,再由乙拿十元,如此輪流,拿到最後,剩下不足十元,輪到乙拿去。爲了平均分配,甲應該補給乙多少元(第2屆“祖沖之杯”國中數學邀請賽試題)?

解:n頭羊的總價爲元,由題意知元中含有奇數個10元,即完全平方數的十位數字是奇數。如果完全平方數的十位數字是奇數,則它的個位數字一定是6。所以,的末位數字爲6,即乙最後拿的是6元,從而爲平均分配,甲應補給乙2元。

爲您提供的關於完全平方數的數論練習,希望給您帶來啓發!