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板块 02 / 10

数论

奥数色彩最浓的板块。整除特征、质因数分解、公约公倍、余数同余环环相扣,是中高难填空与压轴常用工具。

纯题目模式:已隐藏重点与解析,只看题目——适合打印或直接给孩子做。
参考答案模式:所有解析已展开,方便核对(重点提炼也一并显示)。
必拿分(校内基础·先练到又快又准)拉差距(中高难·逐步攻)压轴(最难·行有余力再做)

02.1整除特征必拿分

重点
  • 2:末位偶数;5:末位 0 或 5;3 和 9:各位数字之和能被 3(9)整除。
  • 8:末三位能被 8 整除;25:末两位能被 25 整除。
  • 组合判断:被 72 整除 = 同时被 8 与被 9 整除(72=8×9)。
例 1L3-A2
三位数 2A2 是 3 的倍数,A 可能是哪些数字?
各位数字和 2+A+2 = A+4 须是 3 的倍数。
A 可取 2、5、8(和为 6、9、12)。
例 2L8-课3
从 6,3,5,0,8,7 中选 5 个组成能同时被 2、3、5 整除的最小五位数。
被 2 且被 5 → 末位为 0;被 3 → 数字和是 3 的倍数。
取最小五数字 0,3,5,6,7,和 = 21(是 3 的倍数),末位放 0,其余由小到大:35670
例 3L3-B8
四位数 a123 与 123b 相乘要能被 72 整除,求 a−b。
72 = 8×9。a123 不是 8 的倍数,则必为 9 的倍数 → a+1+2+3 是 9 的倍数 → a=3;
则 123b 须是 8 的倍数 → 23b 被 8 整除 → b=2。
a−b = 1(3−2)。

02.2质数·合数·互质必拿分

重点
  • 1 既不是质数也不是合数;最小质数 2,最小合数 4。
  • 互质:公因数只有 1(不一定都是质数)。
  • 若干质数之和的奇偶:和为偶数则必含唯一偶质数 2。
例 1L3-A3
写出两个互质的数:两个都是质数( );两个都是合数( );一质一合( )。
示例(答案不唯一):都是质数 (2,3);都是合数 (4,9);一质一合 (7,8)
关键:互质只要求公因数为 1。
例 2L3-课3
A、B、C 是三个不同的质数,A+B+C=40,求 A×B×C。
三质数之和为偶数 → 必为“两奇一偶”,偶质数只能是 2;
另两奇质数之和 = 38,只能是 7 和 31。
积 = 2×7×31 = 434
例 3L7-B3
一个比例中两外项的积是最小的合数,一个内项是 5/6,另一个内项是多少?
最小合数 = 4,故两内项之积 = 4。
另一内项 = 4 ÷ 5/6 = 4×6/5 = 24/5
易错:把“最小合数”误认成 1 或 2。

02.3质因数分解(万能拆解)拉差距

重点
  • 先把数分解成质因数连乘,再按题目约束重新组合。
  • “连续整数之积”“看错数字的乘法”“倒数之和”都靠它破题。
  • 带余除法:被除数 − 余数 = 除数×商,对差做分解。
例 1L5-A3
四个小朋友年龄一个比一个大 1 岁,年龄之积是 3024,求各人年龄。
3024 = 2⁴×3³×7。试连续四数:6×7×8×9 = 3024。
年龄是 6、7、8、9 岁。
例 2L8-B3
做两位数乘两位数,把一个乘数的 5 看成 8,得积 1104,求正确的积。
1104 = 2⁴×3×23。凑成两个两位数且含 8:1104 = 23×48。
把 8 改回 5:正确积 = 23×45 = 1035
例 3L9-A5
质数 a 除 2033,商是两位数,余数是 35,求质数 a。
2033 − 35 = 1998,且 a 整除 1998。
1998 = 2×3³×37 = 54×37,使商为两位数 → a = 37(商 54)。

02.4最大公约数·最小公倍数拉差距

重点
  • “恰好分完求最多份数/人数”用最大公约数(GCD)。
  • “同时回到/再次相遇”用最小公倍数(LCM)。
  • 互质两数:GCD=1,LCM=两数之积;两数 = GCD × 各自的互质因子。
例 1L4-B3
把 120 个苹果和 72 个橘子平均分给同学,恰好分完,班里最多有多少人?
求 GCD(120,72)。120 = 2³×3×5,72 = 2³×3²,GCD = 2³×3 = 24(人)。
例 2L2-B2
甲每 6 天、乙每 8 天、丙每 9 天去一次图书馆,3 月 5 日三人相遇,下次都到是几月几日?
求 LCM(6,8,9) = 72(天)。从 3 月 5 日起第 72 天 → 5 月 16 日
例 3L3-课4
两个自然数和是 50,最大公约数是 5,求这两数的差。
设两数 = 5a、5b(a、b 互质),5a+5b = 50 → a+b = 10。
互质组:(9,1)→45 与 5,差 40;(7,3)→35 与 15,差 20。
差是 40 或 20
例 4L3-A4
两个连续偶数的和是 162,求这两个数、它们的最大公约数与最小公倍数。
两数 = 80 与 82;GCD = 2;LCM = 80×82÷2 = 3280
例 5L9-A4
一批布,做上衣可做 20 件,做裤子可做 30 条,这批布可做几套(1 套 = 1 上衣+1 裤子)?
一件上衣用布 1/20、一条裤子 1/30,一套用 1/20+1/30 = 1/12。
套数 = 1÷(1/12) = 12 套

02.5余数与同余压轴

重点
  • 中国剩余定理类:逐条件凑,再加各除数的最小公倍数得通解。
  • “除以某数余数相同”⇒该数整除任意两数之差,是差的公约数。
  • 三位数/范围个数:找最小满足值,再每隔 LCM 取一个,数清个数。
例 1L2-A9
被 3 除余 2,被 5 除余 3,被 7 除余 4 的最小自然数是?
逐步凑:满足前两条件的是 8、23、38、53…;再验被 7 除余 4 → 53
例 2L6-B9
被 6 余 3、被 7 余 2、被 8 余 1 的三位数有多少个?
最小正整数为 9;6、7、8 的 LCM = 168。通解 9+168k。
k=1,2,3,4,5 时为三位数(177、345、513、681、849),共 5 个
例 3L8-B9
一个 5~10 之间的整数,除 45、59、101 余数相同,这个数是?
余数相同 ⇒ 整除两数之差。101−45 = 56,59−45 = 14,GCD(56,14) = 14;
14 的约数中落在 5~10 的是 7。这个数 = 7