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第六
数的除法和整除问题

一、除法和余数

x和y都是整数,并且x≠0,当y被x除,如果商(quotient)为q,余数(remainder)为r,那么我们可以表示成:

y=x×q+r

其中y为被除数(dividend),x为除数(divisor)。在英文中,上面的除法是这么来表达的:

When y is divided by integer x,the quotient is q and the remainder is r.

考生一定要注意这个表达,不要考试时连谁除以谁都发生混淆。例如:

When 15 is divided by integer 6,the quotient is 2 and the remainder is 3.那么可以写成:15=6×2+3。

带余数的除法是考试中常见的题目,求解时要求考生细心地把题目意思描述成上面的表达式。

Example 1:

If the integer k has remainder 7 when divided by 8,what is the remainder when 3k is divided by 4?

(A)0

(B)1

(C)2

(D)3

(E)4

解: k除以8余数为7,那么可以表示为k=8n+7,n is an integer.

3k=3×(8n+7)=24n+21,现在要求3k除以4的余数,24n是4的倍数,只要考虑21除以4的余数为几?21=4×5+1,所以选择(B)。

二、整除定义

在上面y=x×q+r的表达式中,当r=0时就意味着整除,在考试中整除一般以下面几种方式来表达。

y is divisible by x. (y能够被x整除)

y divides by x. (y能够被x整除)

y is a multiple of x. (y是x的倍数)

x divides y. (x能整除y)

x divides into y without remainder evenly.

一个数y要想能够被另一个数x整除,y就必须具备x所具有的所有质数因子。

Example 2:

If an integer n is divisible by both 12 and 15,it must also be divisible by which of the following?

(A)25

(B)16

(C)30

(D)40

(E)70

解: 12=2 2 ×3,15=3×5,而n能够被12和15整除,那么n就至少具有因子2 2 ,3 1 ,5 1 ,选项中哪个数能够由上面因子中的一个或者几个相乘得到,那么这个数就一定能够整除n;25具有两个因子5,不行;16具有4个因子2,也不行;30=2×3×5,2,3,5全部可以为n的因子,因此30一定能够整除n,选择(C)。

Example 3:

What is the least positive integer that is divisible by each of the integers 1 through 10,inclusive?

(A)3,628,800

(B)5,040

(C)840

(D)2,520

(E)1,260

解: 这是一道较难的题目,当然没有人直接把1×2×3×4×5×6×7×8×9×10=3628800作为答案,因为求的是最小值,而10=2×5,可以由另外两个因子相乘得到,那么把10计算进去就已经不是最小值了。同理,9=3 2 ,具有因子3,把3算进去也不是最小值。这道题目的求解是有规律的:

首先找出区间内所有的质数,然后确定各个质数的指数。

1到10共有质数2,3,5,7;

因子2的指数是多少呢?2 k <10,求k的最大值,为3,2 3 =8。

因子3的指数是多少呢?3 k <10,求k的最大值,为2,3 2 =9。

同理:因子5的指数是1,因子7的指数也为1,

这样,n至少为2 3 ×3 2 ×5×7=2520,选择(D)。

分数是否为整数的判断

正是由于整除的存在,经常有一些题目要求考生判断某个分数是否可以表示为一个整数。

Example 4:

If k is an even integer and p and r are odd integers,which of the following CANNOT be all integer?

(A)r/k

(B)k/p

(C)p/r

(D)kp/r

(E)kr/p

解: 这道题目只有一个一个选项去排除。对于选项(A),分母是偶数,分子是奇数,那么分子不可能整除分母,所以这个数必然不是整数,选择(A)。

Example 5:

If x,y and z are positive integers such that x is a factor of y,and x is a multiple of z,which of the following is NOT necessarily an integer?

(A)

(B)

(C)

(D)xy/z

(E)yz/x

解: 问选项中的分式是不是一个整数,和上面的例题一样只要看分子是否能够整除分母。题目中告诉我们x是y的一个因子,而x是z的倍数,那么必然y也是z的倍数。

对于选项(A),分母是z,结果为x是z的几倍+1,必然是整数。

对于选项(B),分母是x,y/x是整数,但是z/x却不一定是整数,所以选择(B)。

三、被2到11等数字除的特征

1.一个数被2除

判断一个数被2除余几?只要看这个数的最后一位也就是个位数被2除余几。

个位数字如果是0、2、4、6、8,那么这个数必然被2整除。

例1:1,246,最后一位为6,那么1,246被2整除。

例2:125被2除余几呢?最后一位数字为5,除以2余1,那么125除以2余数也为1。

2.一个数被4除

判断一个数被4除余几?只要看这个数的最后两位数被4除余几。最后两位数如果能够被4整除,那么这个数就也能够被4整除。

例1:1,246被4除余数为多少?

最后两位数是46,46除以4余2,那么1246除以4也余2。

例2:11,224能够被4整除吗?

最后两位数是24,24除以4等于6,那么11,224能够被4整除。

3.一个数被8除

判断一个数被8除余几?只要看这个数的最后三位数被8除余几。最后三位数如果能够被8整除,那么这个数就也能够被8整除。

例如:1,234,248能够被8整除吗?

最后三位数是248。除以8商为31,能够整除,那么1,234,248能够被8整除。

同理:一个数是否能够被2 n 整除,只要看这个数的最后n位数是否能够被2 n 整除。

4.一个数被3或9除

看一个数被3或9除余几?只要看各个数位的和被3或9除余数为几。如果余数为0,那么这个数就能够被3或9整除。

例: 18,645,678是否能够被3整除?

解: 18,645,678各个数位相加:1+8+6+4+5+6+7+8=45,那么只要看45是否能够被3整除,有些同学此时就开始用45除以3了。其实无需这样做,应该学会活学活用,45能否被3整除,只要看4+5=9能否被3整除,9当然能够被3整除,所以18,645,678能够被3整除。

5.能被5整除的数的特征:个位是0或5

6.能被6整除的数的特征

这个数既能够被2整除又能够被3整除,所以只要看被2、3整除的数的特征。

例: 如果M和N被6除得到的余数分别为3和5,那么下面哪一个不可能为M+N的值?

(A)152

(B)1,082

(C)32

(D)18

(E)14

解: 假设M=6k+3,N=6p+5,其中k,p都是整数,那么M+N=6(k+p)+8=6(k+p+1)+2。

6和2都是2的倍数,所以M+N能够被2整除,

6是3的倍数,2除以3余数为2,那么M+N被3除余数为2;

因此五个选项中哪个选项能够满足被2整除,被3除余2,则这个数就有可能为M+N。

五个选项个位数都是偶数,说明都能被2整除,只要看它们被3除是否余2,

对于选项(A),1+5+2=8,8被3除余2;选项(B),1+8+2=11,11被3除余2;

对于选项(C),2+3=5,5被3除余2;选项(D),1+8=9,9被3整除,因此18不可能是M+N,选项(D)正确。

7.能被11整除的数的特征

如果这个数奇数位上的数字之和与偶数位上的数字之和的差是11的倍数,那么这个数就能够被11整除。

例: 123,456,789这个九位数能否被11整除?

解: 这个数的奇数位上的数字之和是9+7+5+3+1=25,偶位上的数字之和是8+6+4+2=20。而25-20=5,5不能被11整除,所以123,456,789也不能被11整除。

例: 13,574是否是11的倍数?

解: 这个数的奇数位上数字之和与偶数位上数字和的差是(4+5+1)-(7+3)=0,因为0是任何整数的倍数,所以13,574是11的倍数。

8.综合例题

Example 1:

Which of the following could be the remainder when 287 is devided by 3?

(A)0

(B)1

(C)2

(D)4

(E)5

解: 2+8+7=17,1+7=8,8除以3余数为2,那么287除以3余数也为2,(C)为正确答案。

Example 2:

Which of the following numbers is NOT the sum of three consecutive odd integers?

(A)15

(B)75

(C)123

(D)297

(E)313

解: 三个连续奇数的平均数必然是中间那个数,因此三个连续奇数的和必然能够被3整除,利用一个数能够被3整除的特性,只有(E)313的各位数之和不能够被3整除,所以选择(E)。

Example 3:

下面哪一个不可能为多少天的小时数目?

(A)1,200

(B)22,500

(C)21,000

(D)1,072

(E)288

解: 因为一天有24小时,我们需要判定选项是否是24的倍数,24=3×2 3 ,因此判断方法是利用被2,3,4,8等数字整除的特征。对于选项(D)来说,1+7+2=10,因此1,072不可能被3整除,所以1,072不可能为多少天的小时数。正确答案为(D)。

四、区间内整数的整除

区间[a,b]内的连续整数中有多少个能够被自然数n整除是考试中的一个重点。

Example 1:

计算公式介绍

What is the total number of integers between 100 and 200 that are divisible by 3?

(A)33

(B)32

(C)31

(D)30

(E)29

解: 这种题目该如何求解呢?当然不能够去硬着头皮数。这里有一个经验公式能够帮助我们:

对于区间[a,b]中有多少个数能够被数n整除,计算方法如下:

第一步:把b往小里凑,找到最近的n的倍数,记为r;

比如例题中b为200,那么往小里凑,找到最近的3的倍数为198。

第二步:把a往大里凑,找到最近的n的倍数,记为s;

比如例题中a为100,那么往大里凑,找到最近的3的倍数为102。

第三步:区间[a,b]中有能够被数n整除的个数即为

比如例题中能够被3整除的个数为:(198-102)/3+1=33。

正确答案为(A)。

Example 1:

a,b是n的倍数的情况

What is the total number of integers between 100 and 300 that are divisible by 3?

(A)66

(B)67

(C)68

(D)65

(E)64

解: 这道题目中你发现300刚好是3的倍数,那还往小里凑吗?当然不用了;同理如果a恰好是n的倍数,也不需要把a往大里凑;因此这道题的计算方法为:

正确答案为(B)。

五、整除相关性质

Ⅰ.两位数的reverse

如果两个数a和b都是两位自然数,并且a和b有下面的性质:a的个位等于b的十位,a的十位等于b的个位,也就是说a和b仅仅数位倒置,那么这样的数必然有:

(a+b)是11的倍数,并且这个倍数数a的个位+数a的十位;

(a-b)是9的倍数,并且这个倍数数a的十位-数a的个位。

例: 28和82

(28+82)=110,因为(8+2)=10,所以(28+82)为11的10倍。

(82-28)=54,因为(8-2)=6,所以(82-28)为9的6倍。

Ⅱ.多位数字的reflection

多位数的数位倒置往往称为映像(reflection),比如12345678,reflection后变为87654321。

例: 一个正整数的映像可由颠倒其数字得到,比如321的映像是123,那么一个五位数字和其映像的差一定能够被下面哪一个整除?

(A)4

(B)10

(C)9

(D)12

(E)8

解: 假设这个五位数为abcde,那么这个数可以表示为10000a+1000b+100c+10d+e,它的reflection可以表示为:10000e+1000d+100c+10b+a。

两者相减得到:9999a+990b-990d-9999e,显然这个差一定能够被9整除,所以(C)为正确答案。 Zi0rByphpYA8EaTMfbZwQfHWR4lRJ/G1tnqvOrOwpOSVFMdHDydSJvb0tYFkxTG9

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