竞赛数学 · 五年级 第7讲《约数与倍数》举一反三练习卷
详细解题思路 + 规范步骤 + 三套填空变式(换数字 / 换场景 / 增加知识点)· 答案见文末附录
1. 【原题 ch07-chaoyue-01】$360$ 有多少个奇约数?所有这些奇约数的和是多少?
详细思路是哪类问题:这是「奇约数计数 + 约数和」题:把「奇」这个条件翻译成质因数的语言再计算。
关键切入点:一个约数是奇数,等价于它不含质因数 $2$。$360=2^3\times3^2\times5$,去掉 $2$ 的部分后剩下 $3^2\times5=45$,于是 $360$ 的奇约数与 $45$ 的全部约数一一对应,个数 $(2+1)(1+1)=6$ 个。求和时既可直接把 $1,3,5,9,15,45$ 加起来,也可用约数和公式 $(1+3+9)(1+5)=13\times6=78$——后者更快且不易漏。
方法概述:去掉质因数 $2$ 转为奇部分的全部约数,再用约数个数与约数和公式。
规范步骤:- 分解:$360=2^3\times3^2\times5$(短除法)
- 取奇部分:奇约数即 $3^2\times5=45$ 的约数(奇数不含 $2$)
- 数个数:$(2+1)\times(1+1)=6$(个)(约数个数公式)
- 求和:$(1+3+9)\times(1+5)=13\times6=78$(约数和公式)
- 列举复核:$1+3+5+9+15+45=78$(直接相加复核)
- 写出答案:$6$ 个奇约数,和为 $78$
第一套题目:$1800$ 有多少个奇约数?所有这些奇约数的和是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$1800=2^3\times3^2\times5^2$。
- 第 2 步(转为奇部分):奇约数不含 $2$,就是 $3^2\times5^2=\underline{\quad}$ 的全部约数。
- 第 3 步(数个数):$(2+1)\times(2+1)=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步(用约数和公式):$3$ 这一档的和是 $1+3+9=\underline{\quad}$,$5$ 这一档的和是 $1+5+25=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(相乘得总和):$13\times31=\underline{\quad}$。
第二套题目:一批 $360$ 个零件要装箱,每箱个数相同。若要求每箱个数是奇数,共有多少种装法?这些每箱个数加起来是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):每箱个数是 $360$ 的约数,且要求为奇数。
- 第 2 步(取奇部分):$360=2^3\times3^2\times5$,去掉 $2$ 后是 $3^2\times5=\underline{\quad}$,奇约数就是它的全部约数。
- 第 3 步(数个数):$(2+1)\times(1+1)=\underline{\quad}$ 种装法。
- 第 4 步(求和):$(1+3+9)\times(1+5)=13\times6=\underline{\quad}$。
第三套题目:$2520$ 有多少个奇约数?它们的和是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$2520=2^3\times3^2\times5\times7$。
- 第 2 步(取奇部分):奇约数即 $3^2\times5\times7=\underline{\quad}$ 的全部约数。
- 第 3 步(数个数):$(2+1)\times(1+1)\times(1+1)=3\times2\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步(约数和公式):$(1+3+9)\times(1+5)\times(1+7)=13\times6\times\underline{\quad}=\underline{\quad}$。
第三套题目:$1200$ 有多少个奇约数?它们的和是多少?$1200$ 的全部约数之和又是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$1200=2^4\times3\times5^2$。
- 第 2 步(奇部分):奇约数即 $3\times5^2=\underline{\quad}$ 的约数,个数 $=(1+1)\times(2+1)=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(奇约数和):$(1+3)\times(1+5+25)=4\times31=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(补上 $2$ 这一档):全部约数之和还要乘上 $2$ 的各次幂之和 $1+2+4+8+16=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(总和):$31\times124=\underline{\quad}$。
2. 【原题 ch07-chaoyue-02】求出所有恰好有 $10$ 个约数的两位数,并求出每个数的所有约数之和。
详细思路是哪类问题:这是「由约数个数反推数 + 约数和公式」题:从个数的分解形式倒推质因数结构。
关键切入点:约数个数 $10=10\times1=2\times5$,对应结构只有 $p^9$ 或 $p^4\times q$。$p^9$ 最小是 $2^9=512$,不是两位数,排除;所以只能是 $p^4\times q$。要成两位数,$p^4$ 必须小,取 $p=2$ 得 $16$,$q$ 取奇质数:$16\times3=48$、$16\times5=80$,而 $16\times7=112$ 已是三位数;$p=3$ 时 $3^4=81$,乘任何质数都超过两位。所以只有 $48,80$。求约数和用公式按档相乘。
方法概述:把个数分解成结构式 → 按两位数范围筛 → 用约数和公式。
规范步骤:- 分解个数:$10=10\times1=2\times5$,对应 $p^9$ 或 $p^4\times q$(约数个数公式反用)
- 排除 $p^9$:$2^9=512$ 已是三位数(范围限制)
- 枚举 $p^4\times q$:$16\times3=48$,$16\times5=80$,$16\times7=112$(超)(枚举)
- 求 $48$ 的约数和:$(1+2+4+8+16)\times(1+3)=31\times4=124$(约数和公式)
- 求 $80$ 的约数和:$(1+2+4+8+16)\times(1+5)=31\times6=186$(约数和公式)
- 写出答案:$48$(和 $124$)与 $80$(和 $186$)
第一套题目:求出所有恰好有 $14$ 个约数的三位数,并求出其中最小的那个数的所有约数之和。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解个数):$14=14\times1=2\times7$,对应结构只有 $p^{13}$ 或 $p^6\times q$。
- 第 2 步(排除 $p^{13}$):最小的 $2^{13}=8192$,远超三位数。
- 第 3 步(枚举 $p^6\times q$):$2^6=\underline{\quad}$,乘奇质数:$64\times3=\underline{\quad}$,$64\times5=320$,$64\times7=448$,$64\times11=704$,$64\times13=\underline{\quad}$,而 $64\times17=1088$ 已是四位数;$3^6=729$ 乘任何质数都超三位。
- 第 4 步(最小者的约数和):最小的是 $192=2^6\times3$,$2$ 这一档的和 $1+2+4+8+16+32+64=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(乘另一档):$127\times(1+3)=127\times4=\underline{\quad}$。
第二套题目:某社团人数是两位数,且把人数平均分成若干组的分法恰好有 $10$ 种(每组人数为整数,组数也为整数)。人数可能是多少?对每种可能,把所有可行的「每组人数」加起来分别是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):分法数就是人数的约数个数,即找约数个数为 $10$ 的两位数。
- 第 2 步(分解个数):$10=2\times5$,结构只能是 $p^4\times q$($p^9$ 最小为 $512$,不是两位数)。
- 第 3 步(枚举):$2^4=16$,$16\times3=\underline{\quad}$,$16\times5=\underline{\quad}$,$16\times7=112$ 超出两位数。
- 第 4 步(求约数和):$48$ 的约数和 $=(1+2+4+8+16)\times(1+3)=31\times4=\underline{\quad}$。
- 第 5 步:$80$ 的约数和 $=(1+2+4+8+16)\times(1+5)=31\times6=\underline{\quad}$。
第三套题目:求出所有恰好有 $12$ 个约数的两位数,并求出其中最小的那个数的所有约数之和。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解个数):$12=2\times6=3\times4=2\times2\times3$,对应结构 $p^{11}$、$p^5q$、$p^3q^2$、$p^2qr$ 等。
- 第 2 步(枚举两位数):$2^2\times3\times5=\underline{\quad}$,$2^3\times3^2=\underline{\quad}$,$2^2\times3\times7=84$,$2\times3^2\times5=\underline{\quad}$,$2^5\times3=\underline{\quad}$。符合的两位数是 $60,72,84,90,96$。
- 第 3 步(求最小者的约数和):最小的是 $60=2^2\times3\times5$,各档和为 $(1+2+4)=\underline{\quad}$、$(1+3)=4$、$(1+5)=6$。
- 第 4 步(相乘):$7\times4\times6=\underline{\quad}$。
第三套题目:求出所有恰好有 $10$ 个约数的两位数,并把每个数的所有约数乘起来,写出结果的质因数分解形式。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(找数):$10=2\times5$,结构只能是 $p^4\times q$,两位数只有 $16\times3=\underline{\quad}$ 和 $16\times5=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(配对思想):约数两两配对、每对乘积等于原数,$10$ 个约数配成 $10\div2=\underline{\quad}$ 对,所以约数之积 $=N^5$。
- 第 3 步(算 $48$):$48=2^4\times3$,指数各乘 $5$:$4\times5=\underline{\quad}$,$1\times5=\underline{\quad}$,即 $48^5=2^{20}\times3^5$。
- 第 4 步(算 $80$):$80=2^4\times5$,同样得 $80^5=2^{20}\times5^{\underline{\quad}}$。
3. 【原题 ch07-chaoyue-03】已知 $a$ 与 $b$ 的最大公约数是 $4$,$a$ 与 $c$、$b$ 与 $c$ 的最小公倍数都是 $100$,而且 $a\le b$。满足条件的自然数 $a,b,c$ 共有多少组?
详细思路是哪类问题:这是「质因数指数分析 + 分类枚举」题:三个数被最大公约数与最小公倍数的条件同时约束,需逐质因数列表讨论。
关键切入点:$4=2^2$,$100=2^2\times5^2$。先看质因数 $2$:$(a,b)=4$ 说明 $a,b$ 中 $2$ 的指数最小值是 $2$;$[a,c]=[b,c]=100$ 又说明 $a,b$ 中 $2$ 的指数不超过 $2$。两头一夹,$a,b$ 都恰含 $2^2$,此时 $c$ 中 $2$ 的指数可取 $0,1,2$。再看质因数 $5$:$(a,b)$ 不含 $5$,故 $a,b$ 中至少一个不含 $5$;而 $[a,c]=[b,c]$ 都含 $5^2$,所以缺 $5$ 的那个必须靠 $c$ 补齐,即 $c$ 含 $5^2$,另一个的 $5$ 指数可取 $0,1,2$。把两个质因数的选法配合起来,逐一列举可得共 $9$ 组。
方法概述:逐质因数用「最大公约数给下界、最小公倍数给上界」夹出指数,再分类计数。
规范步骤:- 分解条件:$4=2^2$,$100=2^2\times5^2$(质因数分解)
- 定 $2$ 的指数:$a,b$ 中 $2$ 的指数都恰为 $2$;$c$ 中可为 $0,1,2$(上下界夹逼)
- 定 $5$ 的指数:$a,b$ 不能都含 $5$;$c$ 必含 $5^2$(最大公约数不含 $5$)
- 分类计数:按 $a,b$ 中 $5$ 的指数与 $c$ 中 $2$ 的指数搭配,逐一列举(分类讨论)
- 写出答案:共 $9$ 组
第一套题目:已知 $a$ 与 $b$ 的最大公约数是 $9$,$a$ 与 $c$、$b$ 与 $c$ 的最小公倍数都是 $225$,且 $a\le b$。满足条件的自然数 $a,b,c$ 共有多少组?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解条件):$9=3^2$,$225=3^2\times5^2$。
- 第 2 步(夹逼 $3$ 的指数):$(a,b)=9$ 说明 $a,b$ 中 $3$ 的指数最小值是 $2$;最小公倍数是 $225$ 又说明它们的 $3$ 指数不超过 $2$。所以 $a,b$ 中 $3$ 的指数都恰为 $2$,而 $c$ 中 $3$ 的指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(分析 $5$ 的指数):$(a,b)=9$ 不含 $5$,说明 $a,b$ 至少一个不含 $5$;两个最小公倍数都含 $5^2$,所以 $c$ 必须含 $5^2$,另一个数的 $5$ 指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(配合计数):两类选择互相独立,共 $3\times3=\underline{\quad}$ 组。
第二套题目:三张卡片上各写一个自然数 $a,b,c$。已知 $a$ 与 $b$ 的最大公约数是 $4$,$a$ 与 $c$、$b$ 与 $c$ 的最小公倍数都是 $100$,且 $a\le b$。这样的三张卡片共有多少种写法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解条件):$4=2^2$,$100=2^2\times5^2$。
- 第 2 步(夹逼 $2$ 的指数):最大公约数给下界、最小公倍数给上界,$a,b$ 中 $2$ 的指数都恰是 $2$;$c$ 中 $2$ 的指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(分析 $5$ 的指数):最大公约数 $4$ 不含 $5$,故 $a,b$ 至少一个不含 $5$;两个最小公倍数都含 $5^2$,所以 $c$ 含 $5^2$,另一个数的 $5$ 指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(相乘):共 $3\times3=\underline{\quad}$ 种写法。
第三套题目:已知 $a$ 与 $b$ 的最大公约数是 $4$,$a$ 与 $c$、$b$ 与 $c$ 的最小公倍数都是 $196$,且 $a\le b$。满足条件的 $a,b,c$ 共有多少组?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$4=2^2$,$196=2^2\times7^2$。
- 第 2 步(夹逼 $2$ 的指数):$a,b$ 中 $2$ 的指数都恰为 $2$,$c$ 中可取 $0,1,2$ 共 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(分析 $7$ 的指数):最大公约数不含 $7$,故 $a,b$ 至少一个不含 $7$;最小公倍数都含 $7^2$,故 $c$ 含 $7^2$,另一个数的 $7$ 指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(相乘):共 $3\times3=\underline{\quad}$ 组。
第三套题目:已知 $a$ 与 $b$ 的最大公约数是 $8$,$a$ 与 $c$、$b$ 与 $c$ 的最小公倍数都是 $200$,且 $a\le b$。满足条件的自然数 $a,b,c$ 共有多少组?(可用穷举列表法)
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$8=2^3$,$200=2^3\times5^2$。
- 第 2 步(夹逼 $2$ 的指数):最大公约数要求 $a,b$ 中 $2$ 的指数最小值为 $3$,最小公倍数要求不超过 $3$,所以 $a,b$ 中 $2$ 的指数都恰为 $3$,$c$ 中 $2$ 的指数可取 $0,1,2,3$ 共 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(分析 $5$ 的指数):$8$ 不含 $5$,故 $a,b$ 至少一个不含 $5$;两个最小公倍数都含 $5^2$,故 $c$ 含 $5^2$,另一个数的 $5$ 指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(相乘计数):$4\times3=\underline{\quad}$ 组。
4. 【原题 ch07-chaoyue-04】所有 $70$ 的倍数中,共有多少个数恰有 $70$ 个约数?
详细思路是哪类问题:这是「约数个数公式 + 排列计数」题:在「必须是某数的倍数」的限制下数出满足约数个数条件的数。
关键切入点:$70=2\times5\times7$,所以 $N$ 至少含 $2,5,7$ 各一次,写成 $N=2^a\times5^b\times7^c\times\cdots$ 且 $a,b,c\ge1$。约数个数 $(a+1)(b+1)(c+1)\cdots=70=2\times5\times7$。因为 $a+1,b+1,c+1$ 都 $\ge2$,三个因数已经把 $70$ 用完,$N$ 不能再含别的质因数。于是就是把 $2,5,7$ 分配给 $a+1,b+1,c+1$,共 $3\times2\times1=6$ 种排列,即 $6$ 个数。
方法概述:把倍数条件翻译成指数下界,再把个数分解式的因子做排列计数。
规范步骤:- 分解 $70$:$70=2\times5\times7$(质因数分解)
- 设结构:$N=2^a\times5^b\times7^c$,$a,b,c\ge1$(倍数条件)
- 约数个数方程:$(a+1)(b+1)(c+1)=70=2\times5\times7$(约数个数公式)
- 排除额外质因数:三个因数都 $\ge2$ 已用完 $70$,故不能再有别的质因数(因数分析)
- 排列计数:把 $2,5,7$ 分配给三个位置,共 $3\times2\times1=6$ 种(排列)
- 写出答案:共 $6$ 个数
第一套题目:所有 $2310$ 的倍数中,共有多少个数恰有 $2310$ 个约数?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$2310=2\times3\times5\times7\times11$,共 $\underline{\quad}$ 个不同的质因数。
- 第 2 步(设结构):$N$ 是 $2310$ 的倍数,所以 $N=2^{a_1}\times3^{a_2}\times5^{a_3}\times7^{a_4}\times11^{a_5}\times\cdots$,且每个指数都 $\ge1$。
- 第 3 步(约数个数方程):$(a_1+1)(a_2+1)\cdots=2310=2\times3\times5\times7\times11$,五个因数都 $\ge2$ 已把 $2310$ 用完,所以 $N$ 不能再含别的质因数。
- 第 4 步(排列计数):把 $2,3,5,7,11$ 分配到五个位置,共 $5\times4\times3\times2\times1=\underline{\quad}$ 种。
第二套题目:某种编号必须是 $70$ 的倍数,且这个编号恰好有 $70$ 个约数。这样的编号一共有多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$70=2\times5\times7$,编号 $N$ 必含 $2,5,7$,写成 $N=2^a\times5^b\times7^c$,$a,b,c\ge1$。
- 第 2 步(约数个数方程):$(a+1)(b+1)(c+1)=\underline{\quad}$,而 $70=2\times5\times7$。
- 第 3 步(排除其他质因数):三个因数都不小于 $2$,已经把 $70$ 用完,$N$ 不能含别的质因数。
- 第 4 步(排列计数):把 $2,5,7$ 分给三个位置,共 $3\times2\times1=\underline{\quad}$ 个。
第三套题目:所有 $165$ 的倍数中,共有多少个数恰有 $165$ 个约数?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$165=3\times5\times11$。
- 第 2 步(设结构):$N=3^a\times5^b\times11^c$,且 $a,b,c\ge1$。
- 第 3 步(约数个数方程):$(a+1)(b+1)(c+1)=165=3\times5\times\underline{\quad}$,三个因数都 $\ge2$ 已用完,$N$ 不能再含别的质因数。
- 第 4 步(排列计数):共 $3\times2\times1=\underline{\quad}$ 个。
第三套题目:所有 $70$ 的倍数中恰有 $70$ 个约数的数共有 $6$ 个,其中最小的是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(结构):$N=2^a\times5^b\times7^c$,$(a+1)(b+1)(c+1)=70=2\times5\times7$,所以指数只能是 $1,4,6$ 的一个排列。
- 第 2 步(怎样最小):底数越大,指数就该越小。所以把最大的指数 $6$ 给最小的质数 $2$,把最小的指数 $1$ 给最大的质数 $7$。
- 第 3 步(算各部分):$2^6=\underline{\quad}$,$5^4=\underline{\quad}$,$7^1=7$。
- 第 4 步(相乘):$64\times625\times7=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(对比验证):若换成 $2^6\times5\times7^4=64\times5\times2401=\underline{\quad}$,比 $280000$ 大,说明前面的分配确实最小。
5. 【原题 ch07-chaoyue-05】自然数 $n$ 是 $1,2,3,\cdots,10$ 的公倍数,而且它恰有 $72$ 个约数。$n$ 的最小值是多少?
详细思路是哪类问题:这是「最小公倍数 + 约数个数 + 最小值」的综合最值题。
关键切入点:$n$ 是 $1\sim10$ 的公倍数,等价于 $n$ 是 $[1,2,\cdots,10]=2520=2^3\times3^2\times5\times7$ 的倍数,也就是 $n$ 中 $2$ 的指数 $\ge3$、$3$ 的指数 $\ge2$、$5,7$ 的指数 $\ge1$。$2520$ 本身约数个数是 $4\times3\times2\times2=48$,要凑到 $72$,只能在某些指数上再加。$72\div48=\frac{3}{2}$,可行方案有两种:把 $5$ 的指数由 $1$ 提到 $2$($2\to3$ 档,$48\times\frac{3}{2}=72$),得 $2520\times5=12600$;或把 $2$ 的指数由 $3$ 提到 $5$($4\to6$ 档),得 $2520\times4=10080$。比较取小者 $10080$。
方法概述:先求 $1\sim10$ 的最小公倍数定下指数下界,再比较各种加指数方案的大小。
规范步骤:- 求最小公倍数:$[1,2,\cdots,10]=2^3\times3^2\times5\times7=2520$(最小公倍数)
- 算现有约数个数:$(3+1)(2+1)(1+1)(1+1)=48$(约数个数公式)
- 找升级方案:$72=6\times3\times2\times2$ 或 $4\times3\times3\times2$(分解目标个数)
- 方案一:$2^5\times3^2\times5\times7=2520\times4=10\,080$(把 $2$ 的指数提到 $5$)
- 方案二:$2^3\times3^2\times5^2\times7=2520\times5=12\,600$(把 $5$ 的指数提到 $2$)
- 取最小:$10\,080<12\,600$,故 $n$ 最小为 $10\,080$(比较)
- 写出答案:$n$ 的最小值是 $10\,080$
第一套题目:自然数 $n$ 是 $1,2,3,\cdots,12$ 的公倍数,而且恰有 $128$ 个约数。$n$ 的最小值是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(求最小公倍数):$[1,2,\cdots,12]=2^3\times3^2\times5\times7\times11=\underline{\quad}$(即 $8\times9\times5\times7\times11$)。
- 第 2 步(算现有约数个数):$(3+1)(2+1)(1+1)(1+1)(1+1)=4\times3\times2\times2\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(分析目标):$128=2^7$,所以每个「指数加一」都必须是 $2$ 的幂。现在 $3$ 那一档是 $3$,不是 $2$ 的幂,必须把 $3$ 的指数由 $2$ 提到 $3$,使该档变成 $\underline{\quad}$。
- 第 4 步(核对总数):此时约数个数 $=4\times4\times2\times2\times2=\underline{\quad}$,恰好是 $128$。
- 第 5 步(算 $n$):$n=2^3\times3^3\times5\times7\times11=27720\times3=\underline{\quad}$。
第二套题目:一批货物的总件数能被 $1$ 到 $10$ 的每个数整除,且这个件数恰有 $72$ 个约数。这批货物最少多少件?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):件数是 $1\sim10$ 的公倍数,即 $[1,2,\cdots,10]=8\times9\times5\times7=\underline{\quad}$ 的倍数。
- 第 2 步(现有个数):$2520=2^3\times3^2\times5\times7$,约数个数 $=4\times3\times2\times2=\underline{\quad}$ 个,还不到 $72$。
- 第 3 步(方案一):把 $2$ 的指数提到 $5$,档位由 $4$ 变 $6$,个数 $=6\times3\times2\times2=72$,此时件数 $=2520\times4=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(方案二):把 $5$ 的指数提到 $2$,档位由 $2$ 变 $3$,个数 $=4\times3\times3\times2=72$,件数 $=2520\times5=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(取小):比较两个方案,最少是 $\underline{\quad}$ 件。
第三套题目:自然数 $n$ 是 $1,2,3,\cdots,8$ 的公倍数,而且恰有 $96$ 个约数。$n$ 的最小值是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(求最小公倍数):$[1,2,\cdots,8]=2^3\times3\times5\times7=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(现有个数):$(3+1)(1+1)(1+1)(1+1)=4\times2\times2\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(要补多少):$96\div32=\underline{\quad}$,即还要把约数个数扩大到 $3$ 倍。
- 第 4 步(比较方案):可以把 $3$ 的指数提到 $3$(档位 $2\to4$,只扩大 $2$ 倍,不够);把 $2$ 的指数提到 $5$ 再配合别的都更大。最省的是新增一个最小的新质因数 $11$ 并把 $3$ 的指数提到 $2$:$n=2^3\times3^2\times5\times7\times11$,档位 $4\times3\times2\times2\times2=\underline{\quad}$,恰为 $96$。
- 第 5 步(算出 $n$):$n=8\times9\times5\times7\times11=\underline{\quad}$。
第三套题目:自然数 $n$ 是 $1,2,3,\cdots,10$ 的公倍数,而且恰有 $144$ 个约数。$n$ 的最小值是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(下界):$n$ 必是 $[1,2,\cdots,10]=\underline{\quad}$(即 $8\times9\times5\times7$)的倍数,$2520$ 的约数个数为 $4\times3\times2\times2=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(要扩大几倍):$144\div48=\underline{\quad}$,即约数个数要变成原来的 $3$ 倍。
- 第 3 步(方案 A:新增一个最小的新质因数):加上 $11$ 使档位多乘 $2$,再把 $2$ 的指数由 $3$ 提到 $5$(档位 $4\to6$,多乘 $\frac{3}{2}$),此时档位为 $6\times3\times2\times2\times2=\underline{\quad}$,$n=2^5\times3^2\times5\times7\times11=2520\times4\times11=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(方案 B:不新增质因数):把 $2$ 提到 $2^5$、$3$ 提到 $3^3$、$5$ 提到 $5^2$,档位为 $6\times4\times3\times2=\underline{\quad}$,也恰是 $144$,此时 $n=2^5\times3^3\times5^2\times7=32\times27\times25\times7=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(取最小):$110880$ 与 $151200$ 相比,较小的是 $\underline{\quad}$,所以 $n$ 的最小值是 $110\,880$。
6. 【原题 ch07-chaoyue-06】三条圆形跑道,圆心都在操场中的旗杆处。里圈跑道长 $\frac{1}{5}$ 千米,中圈跑道长 $\frac{1}{4}$ 千米,外圈跑道长 $\frac{3}{8}$ 千米。甲、乙、丙三人分别在里圈、中圈、外圈沿同样的方向跑步,开始时,三人都在旗杆的正东方向,甲每小时跑 $3\frac{1}{2}$ 千米,乙每小时跑 $4$ 千米,丙每小时跑 $5$ 千米,他们同时出发。请问:几小时后,三人第一次同时回到出发点?
详细思路是哪类问题:这是「分数的最小公倍数 + 环形跑道」题:三人同时回到出发点,就是三个「跑一圈用时」的公倍数中最小的那个。
关键切入点:先把每人跑一圈的时间算出来:甲 $\frac{1}{5}\div3\frac{1}{2}=\frac{2}{35}$ 小时,乙 $\frac{1}{4}\div4=\frac{1}{16}$,丙 $\frac{3}{8}\div5=\frac{3}{40}$。三人同时回到出发点,所用时间必须同时是这三个时间的整数倍,即求三个分数的最小公倍数。分数最小公倍数公式为「分子的最小公倍数 ÷ 分母的最大公约数」:$\frac{[2,1,3]}{(35,16,40)}=\frac{6}{1}=6$ 小时。
方法概述:先求每圈用时,再用「分子取最小公倍数、分母取最大公约数」求分数的最小公倍数。
规范步骤:- 求甲每圈用时:$\frac{1}{5}\div\frac{7}{2}=\frac{2}{35}$(小时)(路程÷速度)
- 求乙、丙每圈用时:$\frac{1}{4}\div4=\frac{1}{16}$,$\frac{3}{8}\div5=\frac{3}{40}$(路程÷速度)
- 转化为分数最小公倍数:求 $\left[\frac{2}{35},\frac{1}{16},\frac{3}{40}\right]$(同时回到出发点)
- 用公式:$\frac{[2,1,3]}{(35,16,40)}=\frac{6}{1}=6$(小时)(分数最小公倍数)
- 复核圈数:$6\div\frac{2}{35}=105$,$6\div\frac{1}{16}=96$,$6\div\frac{3}{40}=80$,都是整数(验证)
- 写出答案:$6$ 小时后三人第一次同时回到出发点
第一套题目:三条同心圆跑道分别长 $\frac{3}{8}$ 千米、$\frac{1}{3}$ 千米、$\frac{1}{2}$ 千米。甲、乙、丙分别在这三条道上同向跑步,速度依次为每小时 $5$ 千米、$2\frac{1}{2}$ 千米、$3$ 千米,同时从同一射线出发。几小时后三人第一次同时回到出发点?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(求每圈用时):甲 $\frac{3}{8}\div5=\underline{\quad}$(写成分数即 $\frac{3}{40}$ 小时)。
- 第 2 步:乙 $\frac{1}{3}\div\frac{5}{2}=\frac{2}{15}$ 小时,丙 $\frac{1}{2}\div3=\underline{\quad}$(即 $\frac{1}{6}$ 小时)。
- 第 3 步(转化):所求时间是 $\frac{3}{40},\frac{2}{15},\frac{1}{6}$ 的最小公倍数。
- 第 4 步(分子取最小公倍数):$[3,2,1]=\underline{\quad}$;分母取最大公约数:$(40,15,6)=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(得答案并复核圈数):时间 $=6\div1=\underline{\quad}$ 小时;甲跑 $6\div\frac{3}{40}=\underline{\quad}$ 圈,乙跑 $6\div\frac{2}{15}=\underline{\quad}$ 圈,都是整数。
第二套题目:三个齿轮转一圈分别需要 $\frac{2}{35}$ 分钟、$\frac{1}{16}$ 分钟、$\frac{3}{40}$ 分钟。三者同时从起始位置开始转动,至少多少分钟后它们第一次同时回到起始位置?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):所求时间必须同时是三个转一圈时间的整数倍,即求三个分数的最小公倍数。
- 第 2 步(分子取最小公倍数):分子是 $2,1,3$,$[2,1,3]=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(分母取最大公约数):分母是 $35,16,40$,$(35,16,40)=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(得答案):最小公倍数 $=6\div1=\underline{\quad}$ 分钟。
- 第 5 步(复核):$6\div\frac{2}{35}=\underline{\quad}$ 圈,是整数,符合。
第三套题目:三个转盘转一圈分别用 $\frac{1}{2}$ 分钟、$\frac{2}{3}$ 分钟、$\frac{3}{4}$ 分钟。它们同时启动后,至少多少分钟第一次同时回到起点?各转了多少圈?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):求 $\frac{1}{2},\frac{2}{3},\frac{3}{4}$ 的最小公倍数。
- 第 2 步(分子取最小公倍数):$[1,2,3]=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(分母取最大公约数):$(2,3,4)=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(得时间):$6\div1=\underline{\quad}$ 分钟。
- 第 5 步(求圈数):$6\div\frac{1}{2}=\underline{\quad}$ 圈,$6\div\frac{2}{3}=\underline{\quad}$ 圈,$6\div\frac{3}{4}=\underline{\quad}$ 圈。
第三套题目:三条圆形跑道长分别为 $\frac{1}{5}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{3}{10}$ 千米,甲、乙、丙分别以每小时 $2\frac{1}{2}$、$3$、$4$ 千米的速度同向出发。(1)几小时后三人第一次同时回到出发点?(2)此时三人各跑了多少圈?谁跑的圈数最多,比最少的多几圈?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(求每圈用时):甲 $\frac{1}{5}\div\frac{5}{2}=\underline{\quad}$(即 $\frac{2}{25}$ 小时);乙 $\frac{1}{4}\div3=\underline{\quad}$(即 $\frac{1}{12}$ 小时);丙 $\frac{3}{10}\div4=\underline{\quad}$(即 $\frac{3}{40}$ 小时)。
- 第 2 步(分子取最小公倍数):分子是 $2,1,3$,$[2,1,3]=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(分母取最大公约数):分母是 $25,12,40$,$(25,12,40)=\underline{\quad}$,所以时间 $=6\div1=\underline{\quad}$ 小时。
- 第 4 步(求圈数):甲 $6\div\frac{2}{25}=\underline{\quad}$ 圈,乙 $6\div\frac{1}{12}=\underline{\quad}$ 圈,丙 $6\div\frac{3}{40}=\underline{\quad}$ 圈。
- 第 5 步(比较):圈数最多的是丙 $80$ 圈,最少的是乙 $72$ 圈,相差 $80-72=\underline{\quad}$ 圈。
7. 【原题 ch07-chaoyue-07】如图 $7-1$,在一个 $600\times600$ 的方格表 $ABCD$ 中,将 $AB$ 与线段 $CD$ 上端点以外的有格点 $N_1,N_2,\cdots,N_{599}$ 分别相连,再得到一些过格点的线段。请问:(1)不会与其他格点相交的线段共有多少条?(2)经过格点最多的线段共经过多少个格点(不包括它的端点)?(3)除去端点,还恰好经过 $29$ 个格点的线段有多少条?
详细思路是哪类问题:这是「最大公约数 + 互质计数(欧拉函数思想)+ 容斥原理」的格点题。
关键切入点:把 $A$ 与 $CD$ 上第 $k$ 个格点相连,这条线段除端点外经过的格点个数恰为 $(k,600)-1$:因为线段的横纵坐标每走 $\frac{600}{(k,600)}$、$\frac{k}{(k,600)}$ 就回到一次格点,一共被均分成 $(k,600)$ 段。于是(1)不经过其他格点 $\Leftrightarrow(k,600)=1$,就是数 $1\sim599$ 中与 $600$ 互质的个数,用容斥算;(2)经过格点最多即 $(k,600)$ 最大,$k<600$ 时最大是 $300$,经过 $299$ 个;(3)恰经过 $29$ 个即 $(k,600)=30$,此时 $k=30a$ 且 $a$ 与 $20$ 互质,$a$ 取 $1\sim19$ 中与 $20$ 互质的数共 $8$ 个。
方法概述:把「经过格点数」翻译成 $(k,600)-1$,再用容斥与互质计数处理。
规范步骤:- 关键转化:线段 $AN_k$ 除端点外经过 $(k,600)-1$ 个格点(格点等分)
- 第 (1) 问用容斥:$600=2^3\times3\times5^2$;不互质的有 $300+200+120-100-60-40+20=440$ 个(容斥原理)
- 得互质个数:$600-440=160$(互质计数)
- 第 (2) 问取最大公约数最大:$k<600$ 时 $(k,600)$ 最大为 $300$($k=300$),经过 $300-1=299$ 个格点(最大真约数)
- 第 (3) 问:$(k,600)=30$ 即 $k=30a$ 且 $(a,20)=1$,$a\in\{1,3,7,9,11,13,17,19\}$ 共 $8$ 个(互质计数)
- 写出答案:$160$ 条;$299$ 个;$8$ 条
第一套题目:在一个 $900\times900$ 的方格表中,把顶点 $A$ 与对边上的 $899$ 个内部格点 $N_1,\cdots,N_{899}$ 分别相连。(1)不经过其他格点的线段有多少条?(2)经过格点最多的线段(不含端点)经过多少个格点?(3)除端点外恰好经过 $29$ 个格点的线段有多少条?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(关键转化):线段 $AN_k$ 除端点外经过 $(k,900)-1$ 个格点。
- 第 2 步(第 (1) 问用容斥):$900=2^2\times3^2\times5^2$。$1\sim900$ 中 $2$ 的倍数有 $450$ 个,$3$ 的倍数有 $300$ 个,$5$ 的倍数有 $180$ 个;$6$ 的倍数 $150$ 个,$10$ 的倍数 $90$ 个,$15$ 的倍数 $60$ 个,$30$ 的倍数 $30$ 个。不互质的共 $450+300+180-150-90-60+30=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(得互质条数):$900-660=\underline{\quad}$ 条。
- 第 4 步(第 (2) 问):$k<900$ 时 $(k,900)$ 最大是 $900\div2=\underline{\quad}$(取 $k=450$),此时经过 $450-1=\underline{\quad}$ 个格点。
- 第 5 步(第 (3) 问):恰经过 $29$ 个即 $(k,900)=30$,$k=30a$ 且 $a$ 与 $900\div30=\underline{\quad}$ 互质,$a$ 在 $1\sim29$ 中与 $30$ 互质的有 $1,7,11,13,17,19,23,29$ 共 $\underline{\quad}$ 个。
第二套题目:一块 $600\times600$ 的方形苗圃,四周按单位间隔埋了标桩。从角桩 $A$ 向对边的 $599$ 个内部标桩各拉一条直绳。(1)中途不碰到任何标桩的绳子有多少条?(2)中途碰到标桩最多的一条碰到多少个?(3)中途恰好碰到 $29$ 个标桩的绳子有多少条?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):第 $k$ 条绳中途碰到的标桩数是 $(k,600)-1$。
- 第 2 步(第 (1) 问容斥):$600=2^3\times3\times5^2$,$1\sim600$ 中与 $600$ 不互质的有 $300+200+120-100-60-40+20=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步:互质的有 $600-440=\underline{\quad}$ 条。
- 第 4 步(第 (2) 问):$(k,600)$ 最大为 $600\div2=\underline{\quad}$,碰到 $300-1=\underline{\quad}$ 个。
- 第 5 步(第 (3) 问):$(k,600)=30$,$k=30a$ 且 $a$ 与 $600\div30=\underline{\quad}$ 互质,$a$ 取 $1,3,7,9,11,13,17,19$ 共 $8$ 条。
第三套题目:在 $1000\times1000$ 的方格表中,把顶点 $A$ 与对边上 $999$ 个内部格点分别相连。(1)不经过其他格点的线段有多少条?(2)经过格点最多的经过多少个?(3)除端点外恰经过 $24$ 个格点的线段有多少条?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):线段 $AN_k$ 除端点外经过 $(k,1000)-1$ 个格点。
- 第 2 步(容斥):$1000=2^3\times5^3$,只有两个质因数。$1\sim1000$ 中 $2$ 的倍数 $500$ 个、$5$ 的倍数 $200$ 个、$10$ 的倍数 $100$ 个,不互质的共 $500+200-100=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(互质条数):$1000-600=\underline{\quad}$ 条。
- 第 4 步(第 (2) 问):最大的 $(k,1000)$ 是 $1000\div2=\underline{\quad}$,经过 $500-1=\underline{\quad}$ 个格点。
- 第 5 步(第 (3) 问):恰经过 $24$ 个即 $(k,1000)=25$,$k=25a$ 且 $a$ 与 $1000\div25=\underline{\quad}$ 互质;$1\sim39$ 中与 $40$ 互质的数共 $\underline{\quad}$ 个。
第三套题目:在 $720\times720$ 的方格表中,把顶点 $A$ 与对边上 $719$ 个内部格点分别相连。(1)不经过其他格点的线段有多少条?(2)经过格点最多的经过多少个?(3)除端点外恰经过 $47$ 个格点的线段有多少条?(4)除端点外恰经过 $5$ 个格点的线段有多少条?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):线段 $AN_k$ 除端点外经过 $(k,720)-1$ 个格点。
- 第 2 步(容斥):$720=2^4\times3^2\times5$。$1\sim720$ 中 $2$ 的倍数 $360$ 个、$3$ 的倍数 $240$ 个、$5$ 的倍数 $144$ 个;$6$ 的倍数 $120$ 个、$10$ 的倍数 $72$ 个、$15$ 的倍数 $48$ 个、$30$ 的倍数 $24$ 个。不互质的共 $360+240+144-120-72-48+24=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(第 (1) 问):互质的有 $720-528=\underline{\quad}$ 条。
- 第 4 步(第 (2) 问):最大的 $(k,720)$ 为 $720\div2=\underline{\quad}$,经过 $360-1=\underline{\quad}$ 个格点。
- 第 5 步(第 (3) 问):恰经过 $47$ 个即 $(k,720)=48$,$k=48a$ 且 $a$ 与 $720\div48=\underline{\quad}$ 互质;$1\sim14$ 中与 $15$ 互质的有 $1,2,4,7,8,11,13,14$ 共 $\underline{\quad}$ 个。
- 第 6 步(第 (4) 问):恰经过 $5$ 个即 $(k,720)=6$,$k=6a$ 且 $a$ 与 $720\div6=\underline{\quad}$ 互质;$1\sim119$ 中与 $120$ 互质的共 $\underline{\quad}$ 个。
8. 【原题 ch07-chaoyue-08】有些自然数等于自身约数个数的平方,例如 $1$ 和 $9$ 都有此性质。请问:是否还有其他的自然数有此性质?如果有,请举例;如果没有,请说明理由。
详细思路是哪类问题:这是「约数个数方程 + 不等式估计」的存在性讨论题:要证明除 $1$ 和 $9$ 外再无别的解。
关键切入点:设这个自然数为 $M$,约数个数为 $t$,条件是 $M=t^2$。反过来把 $M$ 写成 $N^2$,则 $N$ 就是 $M$ 的约数个数。把 $N=p_1^{a_1}\cdots p_n^{a_n}$,则 $N^2$ 的约数个数为 $(2a_1+1)\cdots(2a_n+1)$,于是方程变成 $p_1^{a_1}\cdots p_n^{a_n}=(2a_1+1)\cdots(2a_n+1)$。右边全是奇数,所以左边不能含 $2$;而对奇质数 $p\ge3$ 有 $p^a\ge3^a>2a+1$($a\ge2$ 或 $p>3$ 时严格大于),只有 $p=3,a=1$ 时两边都等于 $3$。所以 $N=1$ 或 $N=3$,$M=1$ 或 $9$。
方法概述:设 $M=N^2$,把约数个数写成 $\prod(2a_i+1)$,用奇偶性与大小估计逐项夹死。
规范步骤:- 设法:设 $M=N^2$,则 $N$ 是 $M$ 的约数个数(题意转化)
- 写出方程:$p_1^{a_1}\cdots p_n^{a_n}=(2a_1+1)\cdots(2a_n+1)$(约数个数公式)
- 奇偶性:右边是奇数,故 $N$ 不含质因数 $2$(奇偶分析)
- 单项估计:$n=1$ 时 $p^a=2a+1$,只有 $p=3,a=1$ 成立(大小估计)
- 多项估计:$n\ge2$ 时左边增长远快于右边,无解(大小估计)
- 写出答案:只有 $M=1$ 和 $M=9$
9. 【原题 ch07-tuozhan-01】$72$ 共有多少个约数?其中有多少个约数是 $3$ 的倍数?
详细思路是哪类问题:这是「带条件的约数计数」题:先用公式数出全部约数,再数出其中是某个数的倍数的那部分。
关键切入点:全部约数用「指数加一连乘」即可。难点在第二问:约数中是 $3$ 的倍数的,一定含有质因数 $3$,可以把这个 $3$ 提出来写成 $3\times d$;此时 $d$ 只需是 $72\div3=24$ 的约数,且这种对应是一一对应,于是问题转化为「$24$ 有几个约数」,再用一次公式即可。提因子转化是这类题的通法。
方法概述:先用约数个数公式;再把条件因子提出,转化为对商求约数个数。
规范步骤:- 分解:$72=2^3\times3^2$(短除法)
- 约数个数:$(3+1)\times(2+1)=12$(个)(约数个数公式)
- 提出因子 $3$:约数 $=3\times d$,其中 $d\mid 72\div3=24$(一一对应)
- 对 $24$ 用公式:$24=2^3\times3$,$(3+1)\times(1+1)=8$(个)(约数个数公式)
- 写出答案:共 $12$ 个约数,其中 $3$ 的倍数有 $8$ 个
第一套题目:$360$ 共有多少个约数?其中有多少个约数是 $3$ 的倍数?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$360=2^3\times3^2\times5$。
- 第 2 步(总个数):指数加一连乘,$(3+1)\times(2+1)\times(1+1)=4\times3\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(提因子):是 $3$ 的倍数的约数写成 $3\times d$,则 $d$ 是 $360\div3=\underline{\quad}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$120=2^3\times3\times5$,约数个数 $=4\times2\times2=\underline{\quad}$ 个。
第二套题目:$72$ 块糖要装进若干个盒子,每盒块数相同。(1)一共有多少种装法?(2)其中每盒块数是 $3$ 的倍数的装法有多少种?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):每盒块数必须整除 $72$,装法数就是 $72$ 的约数个数。
- 第 2 步(分解并计数):$72=2^3\times3^2$,装法共 $(3+1)\times(2+1)=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(提因子):每盒块数是 $3$ 的倍数,写成 $3\times d$,则 $d$ 是 $72\div3=\underline{\quad}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$24=2^3\times3$,共 $4\times2=\underline{\quad}$ 种。
第三套题目:$540$ 共有多少个约数?其中是 $5$ 的倍数的约数有多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$540=2^2\times3^3\times5$。
- 第 2 步(总个数):$(2+1)\times(3+1)\times(1+1)=3\times4\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(提因子 $5$):约数写成 $5\times d$,$d$ 是 $540\div5=\underline{\quad}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$108=2^2\times3^3$,约数个数 $=3\times4=\underline{\quad}$ 个。
第三套题目:$720$ 共有多少个约数?其中是 $6$ 的倍数的有多少个?是奇数的又有多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$720=2^4\times3^2\times5$。
- 第 2 步(总个数):$(4+1)\times(2+1)\times(1+1)=5\times3\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(提出 $6$):是 $6$ 的倍数的约数写成 $6\times d$,$d$ 是 $720\div6=\underline{\quad}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$120=2^3\times3\times5$,个数 $=4\times2\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 5 步(奇约数):奇约数不含 $2$,即 $3^2\times5=45$ 的约数,共 $3\times2=\underline{\quad}$ 个。
10. 【原题 ch07-tuozhan-02】$5400$ 共有多少个约数?求出所有约数乘积的质因数分解形式。
详细思路是哪类问题:这是「约数个数公式 + 约数之积公式」题:既要数出约数个数,又要求出全部约数的乘积。
关键切入点:约数总是成对出现:$d$ 与 $N\div d$ 配对,每对乘积恰为 $N$。$5400$ 有 $48$ 个约数,正好配成 $48\div2=24$ 对,所以全部约数之积 $=5400^{24}$。再把 $5400=2^3\times3^3\times5^2$ 代入,指数各乘 $24$ 即得质因数分解形式。要点是理解「配对」——它把连乘变成了幂。
方法概述:先用公式数约数,再用配对法把约数之积写成 $N^{个数\div2}$ 并展开指数。
规范步骤:- 分解:$5400=2^3\times3^3\times5^2$(短除法)
- 约数个数:$(3+1)\times(3+1)\times(2+1)=48$(个)(约数个数公式)
- 配对:$48\div2=24$ 对,每对之积为 $5400$(约数配对)
- 约数之积:$5400^{24}=(2^3\times3^3\times5^2)^{24}=2^{72}\times3^{72}\times5^{48}$(指数各乘 $24$)
- 写出答案:$48$ 个;乘积为 $2^{72}\times3^{72}\times5^{48}$
第一套题目:$7560$ 共有多少个约数?求出所有约数乘积的质因数分解形式。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$7560=2^3\times3^3\times5\times7$。
- 第 2 步(约数个数):$(3+1)\times(3+1)\times(1+1)\times(1+1)=4\times4\times2\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(配对):约数两两配对,每对之积都是 $7560$,共 $64\div2=\underline{\quad}$ 对,所以乘积 $=7560^{32}$。
- 第 4 步(展开指数):把每个指数都乘 $32$,$3\times32=\underline{\quad}$,$1\times32=\underline{\quad}$。
第二套题目:一个长方体礼盒的体积是 $5400$ 立方厘米。若把「每种可能的整数棱长」看成 $5400$ 的一个约数:(1)这样的数一共有多少个?(2)把它们全部乘起来,结果的质因数分解形式是什么?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$5400=2^3\times3^3\times5^2$。
- 第 2 步(个数):$(3+1)\times(3+1)\times(2+1)=4\times4\times3=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(配对):每个约数 $d$ 与 $5400\div d$ 配成一对、乘积为 $5400$,共 $48\div2=\underline{\quad}$ 对。
- 第 4 步(展开):乘积 $=5400^{24}$,指数各乘 $24$:$3\times24=\underline{\quad}$,$2\times24=\underline{\quad}$。
第三套题目:$12600$ 共有多少个约数?求出所有约数乘积的质因数分解形式。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$12600=2^3\times3^2\times5^2\times7$。
- 第 2 步(个数):$4\times3\times3\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(配对):共 $72\div2=\underline{\quad}$ 对,乘积 $=12600^{36}$。
- 第 4 步(展开指数):$3\times36=\underline{\quad}$,$2\times36=\underline{\quad}$,$1\times36=\underline{\quad}$。
第三套题目:$3600$ 共有多少个约数?为什么这个个数是奇数?求出所有约数乘积的质因数分解形式。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$3600=2^4\times3^2\times5^2$。
- 第 2 步(个数):$(4+1)\times(2+1)\times(2+1)=5\times3\times3=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(为什么是奇数):$3600=60\times60$ 是完全平方数,配对时 $60$ 与自己配成一对,只算一个,所以个数为奇数。
- 第 4 步(配对求积):把 $60$ 单独留出,其余 $45-1=\underline{\quad}$ 个约数配成 $44\div2=\underline{\quad}$ 对,乘积 $=3600^{22}\times60=60^{44}\times60=60^{45}$。
- 第 5 步(展开):$60=2^2\times3\times5$,指数各乘 $45$:$2\times45=\underline{\quad}$,$1\times45=\underline{\quad}$。
11. 【原题 ch07-tuozhan-03】有甲、乙两个数,它们的最小公倍数是甲数的 $27$ 倍。已知甲数是 $2,4,6,8,10,12,14,16$ 的倍数,但不是 $18$ 的倍数;乙数是两位数。乙数是多少?
详细思路是哪类问题:这是「最小公倍数的质因数指数分析」题:由最小公倍数与甲数的倍数关系,反推乙数。
关键切入点:关键是盯住质因数 $3$ 的个数。甲是 $2,4,\cdots,16$ 的公倍数,所以甲是 $[2,4,6,8,10,12,14,16]=1680=2^4\times3\times5\times7$ 的倍数,含至少 $1$ 个 $3$;又甲不是 $18=2\times3^2$ 的倍数,说明甲恰好含 $1$ 个 $3$。最小公倍数是甲的 $27=3^3$ 倍,而最小公倍数在 $2,5,7$ 等质因数上不会超过甲与乙的最高次,唯一能带来 $3^3$ 倍的只有乙,故最小公倍数含 $3^{1+3}=3^4$,从而乙必须含 $3^4=81$。乙是两位数,只能是 $81$。
方法概述:锁定质因数 $3$ 的指数:甲恰含 $3^1$,最小公倍数含 $3^4$,故乙含 $3^4$。
规范步骤:- 求甲必须是谁的倍数:$[2,4,6,8,10,12,14,16]=2^4\times3\times5\times7=1680$(最小公倍数)
- 定甲中 $3$ 的个数:甲含 $3$;又甲不是 $18=2\times3^2$ 的倍数,故甲恰含 $3^1$(倍数判断)
- 由 $27$ 倍定最小公倍数中 $3$ 的个数:$27=3^3$,故最小公倍数含 $3^{1+3}=3^4$(指数分析)
- 反推乙:最小公倍数中 $3$ 的指数取自甲、乙的较大者,故乙含 $3^4=81$(最小公倍数取高次)
- 用两位数限制定乙:$81$ 是两位数,$81\times2=162$ 已是三位数,故乙 $=81$(范围限制)
- 写出答案:乙数是 $81$
12. 【原题 ch07-tuozhan-04】两数乘积是 $2800$,已知其中一个数的约数个数比另一个数的约数个数多 $1$。这两个数分别是多少?
详细思路是哪类问题:这是「约数个数 + 完全平方数」的判定题:由约数个数相差 $1$ 反推两个数。
关键切入点:两个约数个数相差 $1$,说明一奇一偶。而约数个数为奇数的数恰好是完全平方数(因为只有完全平方数配对时中间那个约数会与自己配对)。所以先在 $2800$ 的约数里找完全平方数:$1,4,16,400$。再逐个配对检验:$16=2^4$ 有 $5$ 个约数,配对的 $2800\div16=175=5^2\times7$ 有 $6$ 个约数,恰好相差 $1$,符合。
方法概述:由个数相差 $1$ 推出必有完全平方数 → 在约数中找完全平方数 → 配对检验。
规范步骤:- 分解:$2800=2^4\times5^2\times7$(短除法)
- 用奇偶性质:约数个数相差 $1$ 则一奇一偶,个数为奇数者是完全平方数(完全平方数约数个数为奇数)
- 找完全平方约数:$1,4,16,400$(枚举)
- 配对检验 $16$:$16=2^4$ 有 $5$ 个约数;$2800\div16=175=5^2\times7$ 有 $6$ 个约数(约数个数公式)
- 结论:$5$ 与 $6$ 恰相差 $1$,故两数为 $16$ 与 $175$
- 写出答案:$16$ 和 $175$
第一套题目:两数乘积是 $4400$,其中一个数的约数个数比另一个多 $1$,且两个数都大于 $1$。这两个数分别是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$4400=2^4\times5^2\times11$。
- 第 2 步(奇偶分析):两个约数个数相差 $1$,必是一奇一偶;约数个数为奇数的数一定是完全平方数。
- 第 3 步(找完全平方约数):$4400$ 的约数中大于 $1$ 的完全平方数有 $4,16,400$,先试 $16=2^4$,它的约数个数 $=4+1=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步(配对):另一个数为 $4400\div16=\underline{\quad}$,而 $275=5^2\times11$ 的约数个数 $=3\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 5 步(检验):$6-5=\underline{\quad}$,恰好相差 $1$,符合要求。
第二套题目:一个长方形的面积是 $2800$ 平方厘米,长与宽都是整数厘米且都大于 $1$ 厘米。已知长的约数个数比宽的约数个数多 $1$。求长和宽。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):长 $\times$ 宽 $=2800$,即求乘积为 $2800$ 且约数个数相差 $1$ 的一对数。
- 第 2 步(奇偶分析):约数个数相差 $1$ 必一奇一偶,个数为奇数的那个是完全平方数。
- 第 3 步(试 $16$):$16=2^4$,约数个数 $=4+1=\underline{\quad}$ 个;另一边 $2800\div16=\underline{\quad}$ 厘米。
- 第 4 步(检验):$175=5^2\times7$,约数个数 $=3\times2=\underline{\quad}$ 个,比 $5$ 多 $\underline{\quad}$,符合。
第三套题目:两数乘积是 $2816$,其中一个数的约数个数比另一个多 $1$,且两数都大于 $1$。这两个数分别是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$2816=2^8\times11$。
- 第 2 步(找完全平方约数):大于 $1$ 的完全平方约数有 $4,16,64,256$。试 $64=2^6$,约数个数 $=6+1=\underline{\quad}$ 个(奇数,符合完全平方)。
- 第 3 步(配对):另一个数为 $2816\div64=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(检验):$44=2^2\times11$,约数个数 $=3\times2=\underline{\quad}$ 个,$7-6=\underline{\quad}$,恰相差 $1$。
第三套题目:两数乘积是 $2808$,其中一个数的约数个数比另一个多 $1$,且两数都大于 $1$。(1)求这两个数;(2)求它们的最大公约数与最小公倍数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$2808=2^3\times3^3\times13$。
- 第 2 步(找完全平方约数):大于 $1$ 的有 $4,9,36$。试 $36=2^2\times3^2$,约数个数 $=3\times3=\underline{\quad}$ 个(奇数)。
- 第 3 步(配对检验):另一数 $=2808\div36=\underline{\quad}$,$78=2\times3\times13$ 的约数个数 $=2\times2\times2=\underline{\quad}$ 个,与 $9$ 相差 $1$,符合。
- 第 4 步(求最大公约数):$36=2^2\times3^2$,$78=2\times3\times13$,公有取低次得 $2\times3=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(求最小公倍数):用两数之积除以最大公约数,$2808\div6=\underline{\quad}$。
13. 【原题 ch07-tuozhan-05】计算:(1)$(391,357)$,$[391,357]$;(2)$(18,24,36)$,$[18,24,36]$。
详细思路是哪类问题:这是「质因数分解求最大公约数与最小公倍数」题:难点在 $391,357$ 这类数不好一眼分解。
关键切入点:遇到三位数先按小质数顺次试除:$357$ 各位数字和 $3+5+7=15$ 是 $3$ 的倍数,故 $357=3\times119=3\times7\times17$;再看 $391$,试到 $17$ 时 $391=17\times23$。发现公共质因数 $17$ 后,$(\ )$ 取公有低次得 $17$,$[\ ]$ 取全体高次得 $17\times3\times7\times23$。第 (2) 题三个数则直接分解后逐个质因数比对。
方法概述:顺次试除分解质因数,再公有取低次、全体取高次。
规范步骤:- 分解 $357$:$357=3\times7\times17$(数字和为 $15$,先除以 $3$)
- 分解 $391$:$391=17\times23$(试除到 $17$)
- 求两量:$(391,357)=17$,$[391,357]=17\times3\times7\times23=8211$(公有取低次、全体取高次)
- 分解三个数:$18=2\times3^2,\ 24=2^3\times3,\ 36=2^2\times3^2$(短除法)
- 求两量:$(18,24,36)=2\times3=6$,$[18,24,36]=2^3\times3^2=72$
- 写出答案:$17,8211$;$6,72$
第一套题目:计算:(1)$(551,589)$,$[551,589]$;(2)$(24,36,60)$,$[24,36,60]$。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解 $551$):顺次试除,$551\div19=\underline{\quad}$,所以 $551=19\times29$。
- 第 2 步(分解 $589$):$589\div19=\underline{\quad}$,所以 $589=19\times31$。
- 第 3 步(求两量):公有质因数是 $19$,$(551,589)=\underline{\quad}$;全体取高次,$[551,589]=19\times29\times31=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(分解三个数):$24=2^3\times3$,$36=2^2\times3^2$,$60=2^2\times3\times5$。
- 第 5 步(公有取低次):$2$ 取 $2^2$、$3$ 取 $3^1$,$(24,36,60)=4\times3=\underline{\quad}$。
- 第 6 步(全体取高次):$[24,36,60]=8\times9\times5=\underline{\quad}$。
第二套题目:两根彩带分别长 $391$ 厘米和 $357$ 厘米。(1)若剪成同样长的整数厘米小段且不浪费,每段最长多少厘米?(2)若把同样长度的彩带首尾接起来,两种彩带至少各接多少厘米才一样长?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(辨别):每段最长求最大公约数;一样长的最短总长求最小公倍数。
- 第 2 步(分解):$357\div3=\underline{\quad}$,$119=7\times17$,故 $357=3\times7\times17$;$391\div17=\underline{\quad}$,故 $391=17\times23$。
- 第 3 步(最大公约数):公有质因数只有 $17$,所以每段最长 $\underline{\quad}$ 厘米。
- 第 4 步(最小公倍数):$[391,357]=17\times3\times7\times23=\underline{\quad}$ 厘米。
第三套题目:计算:(1)$(403,533)$,$[403,533]$;(2)$(20,30,45)$,$[20,30,45]$。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$403\div13=\underline{\quad}$,$533\div13=\underline{\quad}$,所以 $403=13\times31$,$533=13\times41$。
- 第 2 步(求两量):$(403,533)=\underline{\quad}$,$[403,533]=13\times31\times41=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(分解三数):$20=2^2\times5$,$30=2\times3\times5$,$45=3^2\times5$。
- 第 4 步(公有取低次):三个数都含的只有 $5$,$(20,30,45)=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(全体取高次):$[20,30,45]=4\times9\times5=\underline{\quad}$。
第三套题目:(1)求 $(682,806)$ 与 $[682,806]$;(2)验证 $682\times806=(682,806)\times[682,806]$。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):两数都是偶数,$682\div2=\underline{\quad}$,$806\div2=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(继续分解):$341=11\times31$,$403=13\times31$,所以 $682=2\times11\times31$,$806=2\times13\times31$。
- 第 3 步(公有取低次):公有质因数是 $2$ 和 $31$,$(682,806)=2\times31=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(全体取高次):$[682,806]=2\times11\times13\times31=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(验证):$62\times8866=\underline{\quad}$,而 $682\times806=\underline{\quad}$,两者相等。
14. 【原题 ch07-tuozhan-06】$1547,1573,1859$ 这三个数的最大公约数是多少?最小公倍数是多少?
详细思路是哪类问题:这是「辗转相除 + 质因数分解」的综合题:三个难分解的四位数,求最大公约数与最小公倍数。
关键切入点:三个数的最大公约数可以两两递推:先用辗转相除求出前两个的最大公约数,再看它能否整除第三个。求最小公倍数时,因为已经借辗转相除找到了公共质因数 $13$,就能把三个数都分解开:$1547=13\times7\times17$,$1573=13\times11^2$,$1859=13^2\times11$,再全体取高次即可。
方法概述:辗转相除定最大公约数,借它拆开每个数,再全体取高次求最小公倍数。
规范步骤:- 辗转相除:$1573\div1547=1\cdots26$,$1547\div26=59\cdots13$,$26\div13=2\cdots0$(欧几里得算法)
- 得两数最大公约数:$(1573,1547)=13$(最后非零余数)
- 并入第三个数:$1859\div13=143$,能整除,故三数最大公约数为 $13$(整除判断)
- 分解三个数:$1547=13\times7\times17$,$1573=13\times11^2$,$1859=13^2\times11$(借公因数拆开)
- 全体取高次:$[1547,1573,1859]=7\times11^2\times13^2\times17=2\,433\,431$(最小公倍数)
- 写出答案:最大公约数 $13$,最小公倍数 $2\,433\,431$
第一套题目:$2261,2299,2717$ 这三个数的最大公约数是多少?最小公倍数是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(辗转相除):$2299\div2261=1\cdots\underline{\quad}$。
- 第 2 步:$2261\div38=59\cdots\underline{\quad}$(因为 $38\times59=2242$),再 $38\div19=2\cdots0$,所以 $(2261,2299)=19$。
- 第 3 步(并入第三数):$2717\div19=\underline{\quad}$,能整除,所以三数的最大公约数是 $19$。
- 第 4 步(借公因数拆开):$2261=19\times7\times17$,$2299=19\times11^2$,$2717=19\times11\times13$。
- 第 5 步(全体取高次):$[2261,2299,2717]=7\times121\times13\times17\times19=\underline{\quad}$。
第二套题目:三种齿轮的齿数分别是 $1547,1573,1859$。(1)三种齿轮能共用的最大整齿分组是多少齿?(2)三种齿轮同时从起始位置转动,至少转过多少齿后再次同时回到起始位置?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(辨别):共用最大分组求最大公约数,同时回到起点求最小公倍数。
- 第 2 步(辗转相除):$1573\div1547=1\cdots\underline{\quad}$,$1547\div26=59\cdots\underline{\quad}$,$26\div13=2\cdots0$,得 $(1573,1547)=13$。
- 第 3 步(并入第三个):$1859\div13=\underline{\quad}$,能整除,故最大公约数为 $13$ 齿。
- 第 4 步(求最小公倍数):$1547=13\times7\times17$,$1573=13\times11^2$,$1859=13^2\times11$,全体取高次得 $7\times121\times169\times17=\underline{\quad}$ 齿。
第三套题目:求 $1073,1147,1591$ 的最大公约数与最小公倍数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(辗转相除):$1147\div1073=1\cdots\underline{\quad}$。
- 第 2 步:$1073\div74=14\cdots\underline{\quad}$($74\times14=1036$),再 $74\div37=2\cdots0$,所以 $(1073,1147)=37$。
- 第 3 步(并入第三数):$1591\div37=\underline{\quad}$,能整除,故最大公约数为 $37$。
- 第 4 步(拆开):$1073=37\times29$,$1147=37\times31$,$1591=37\times43$。
- 第 5 步(全体取高次):最小公倍数 $=37\times29\times31\times43=\underline{\quad}$。
第三套题目:(1)求 $2183,2701,3293$ 的最大公约数与最小公倍数;(2)它们的最小公倍数是最大公约数的多少倍?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(辗转相除):$2701\div2183=1\cdots\underline{\quad}$。
- 第 2 步:$2183\div518=4\cdots\underline{\quad}$($518\times4=2072$),$518\div111=4\cdots\underline{\quad}$($111\times4=444$),$111\div74=1\cdots37$,$74\div37=2\cdots0$,故 $(2183,2701)=37$。
- 第 3 步(并入第三数):$3293\div37=\underline{\quad}$,能整除,最大公约数为 $37$。
- 第 4 步(拆开求最小公倍数):$2183=37\times59$,$2701=37\times73$,$3293=37\times89$,最小公倍数 $=37\times59\times73\times89=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(求倍数):$14182951\div37=\underline{\quad}$。
15. 【原题 ch07-tuozhan-07】张阿姨把 $225$ 个苹果、$350$ 个梨和 $150$ 个橘子平均分给小朋友们,最后剩下 $9$ 个苹果、$26$ 个梨和 $6$ 个橘子没分出去。请问:每个小朋友各分了多少个苹果?
详细思路是哪类问题:这是「带余数的平均分配」题:分完还有剩余,要先把余数减掉再找公约数,并用余数限制人数。
关键切入点:剩下的部分是没能分出去的,所以真正被平分的是 $225-9=216$、$350-26=324$、$150-6=144$。人数同时整除这三个数,是它们的公约数。这里不能直接说「最多」,还要注意:既然梨剩了 $26$ 个还不能再分,说明人数必须大于 $26$,否则还能继续分。$(216,324,144)=36$,$36$ 的约数中大于 $26$ 的只有 $36$,人数唯一确定。
方法概述:先减余数 → 求最大公约数 → 用「人数 > 最大余数」筛出唯一解。
规范步骤:- 减去余数:$225-9=216$,$350-26=324$,$150-6=144$(分出去的部分)
- 人数是三数的公约数:$216=2^3\times3^3,\ 324=2^2\times3^4,\ 144=2^4\times3^2$(平均分配)
- 求最大公约数:$(216,324,144)=2^2\times3^2=36$(公有取低次)
- 用余数限制:人数 $>26$,$36$ 的约数中只有 $36$ 满足(约数取舍)
- 求每人苹果:$216\div36=6$(个)(平均分)
- 写出答案:每人分得 $6$ 个苹果
第一套题目:把 $450$ 个苹果、$700$ 个梨、$300$ 个橘子平均分给小朋友,最后剩下 $18$ 个苹果、$52$ 个梨、$12$ 个橘子。请问:有多少个小朋友?每人分得多少个苹果?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先减余数):分出去的苹果 $450-18=\underline{\quad}$ 个,梨 $700-52=\underline{\quad}$ 个,橘子 $300-12=\underline{\quad}$ 个。
- 第 2 步(人数是公约数):$432=2^4\times3^3$,$648=2^3\times3^4$,$288=2^5\times3^2$,公有取低次得 $8\times9=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(用余数筛):梨剩了 $52$ 个还分不动,说明人数必须大于 $52$。$72$ 的约数中大于 $52$ 的只有 $\underline{\quad}$。
- 第 4 步(每人苹果):$432\div72=\underline{\quad}$ 个。
第二套题目:社团把 $225$ 支铅笔、$350$ 本本子、$150$ 块橡皮平均分给成员,最后剩下 $9$ 支铅笔、$26$ 本本子、$6$ 块橡皮。请问:每位成员分到几支铅笔?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先减余数):分出去的铅笔 $225-9=\underline{\quad}$,本子 $350-26=\underline{\quad}$,橡皮 $150-6=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(人数是公约数):$(216,324,144)=4\times9=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(用余数筛):本子剩 $26$ 本还分不动,人数必须大于 $26$;$36$ 的约数中只有 $36$ 满足。
- 第 4 步(每人铅笔):$216\div36=\underline{\quad}$ 支。
第三套题目:把 $272$ 颗糖、$372$ 块饼干、$294$ 个果冻平均分给小朋友,最后剩下 $20$ 颗糖、$12$ 块饼干、$6$ 个果冻。请问:有多少个小朋友?每人分得几块饼干?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先减余数):糖 $272-20=\underline{\quad}$,饼干 $372-12=\underline{\quad}$,果冻 $294-6=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(求最大公约数):$252=2^2\times3^2\times7$,$360=2^3\times3^2\times5$,$288=2^5\times3^2$,公有取低次得 $4\times9=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(用余数筛):最大余数是糖的 $20$,人数必须大于 $20$;$36$ 的约数中大于 $20$ 的只有 $\underline{\quad}$。
- 第 4 步(每人饼干):$360\div36=\underline{\quad}$ 块。
第三套题目:把 $505$ 个苹果、$635$ 个梨、$345$ 个橘子平均分给小朋友,最后剩下 $25$ 个苹果、$11$ 个梨、$9$ 个橘子。请问:(1)有多少个小朋友?(2)每人各分到多少个?(3)一共分出去多少个水果?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先减余数):苹果 $505-25=\underline{\quad}$,梨 $635-11=\underline{\quad}$,橘子 $345-9=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(求最大公约数):$480=2^5\times3\times5$,$624=2^4\times3\times13$,$336=2^4\times3\times7$,公有取低次得 $16\times3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(用余数筛):最大余数是 $25$,人数须大于 $25$;$48$ 的约数中大于 $25$ 的只有 $\underline{\quad}$。
- 第 4 步(每人份额):苹果 $480\div48=\underline{\quad}$,梨 $624\div48=\underline{\quad}$,橘子 $336\div48=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(总量):分出去的水果共 $480+624+336=\underline{\quad}$ 个。
16. 【原题 ch07-tuozhan-08】一个数和 $16$ 的最大公约数是 $8$,最小公倍数是 $80$,这个数是多少?
详细思路是哪类问题:这是「两数之积等于最大公约数与最小公倍数之积」的直接应用题。
关键切入点:关系式 $a\times b=(a,b)\times[a,b]$ 把三个已知量串在一起:已知 $(\ )=8$、$[\ ]=80$,两数之积就被定死为 $640$;再除以已知的 $16$ 就得到另一个数。做完一定回代验算,确认 $(40,16)=8$、$[40,16]=80$ 都对得上。
方法概述:两量相乘得两数之积,再除以已知数,最后回代验算。
规范步骤:- 写关系式:$a\times16=(a,16)\times[a,16]$(两数之积等于两量之积)
- 算两数之积:$8\times80=640$(代入)
- 求这个数:$640\div16=40$(除以已知数)
- 回代验算:$40=2^3\times5,\ 16=2^4$,$(40,16)=2^3=8$,$[40,16]=2^4\times5=80$(复核)
- 写出答案:这个数是 $40$
第一套题目:一个数和 $24$ 的最大公约数是 $12$,最小公倍数是 $360$,这个数是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=12\times360=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(求这个数):$4320\div24=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(回代验算最大公约数):$180=2^2\times3^2\times5$,$24=2^3\times3$,公有取低次得 $4\times3=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(回代验算最小公倍数):全体取高次得 $8\times9\times5=\underline{\quad}$,与题目一致。
第二套题目:甲、乙两种包装盒每箱装的个数都是整数。已知乙每箱装 $16$ 个,两种箱数的最大公约数是 $8$、最小公倍数是 $80$。甲每箱装多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=8\times80=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(求甲):$640\div16=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(复核):$(40,16)=\underline{\quad}$,$[40,16]=\underline{\quad}$,与题目一致。
第三套题目:一个数和 $45$ 的最大公约数是 $15$,最小公倍数是 $315$,这个数是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=15\times315=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(求这个数):$4725\div45=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(回代验算):$105=3\times5\times7$,$45=3^2\times5$,公有取低次得 $3\times5=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(验最小公倍数):全体取高次得 $9\times5\times7=\underline{\quad}$,与题目一致。
第三套题目:一个数和 $36$ 的最大公约数是 $6$,最小公倍数是 $252$。(1)这个数是多少?(2)它一共有多少个约数?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=6\times252=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(求这个数):$1512\div36=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(回代验算):$42=2\times3\times7$,$36=2^2\times3^2$,公有取低次得 $2\times3=\underline{\quad}$,全体取高次得 $4\times9\times7=\underline{\quad}$,与题目一致。
- 第 4 步(求约数个数):$42=2\times3\times7$,指数都是 $1$,约数个数 $=2\times2\times2=\underline{\quad}$ 个。
17. 【原题 ch07-tuozhan-09】两个自然数不成倍数关系,它们的最大公约数是 $18$,最小公倍数是 $216$。这两个数分别是多少?
详细思路是哪类问题:这是「互质分解 + 附加条件筛解」题:不仅要拆,还要用「不成倍数关系」筛掉平凡解。
关键切入点:设两数为 $18a$、$18b$($a,b$ 互质),则 $ab=216\div18=12$。把 $12$ 拆成两个互质因数:$1\times12$、$3\times4$($2\times6$ 因都含 $2$ 不互质)。若取 $1\times12$,两数是 $18$ 与 $216$,此时 $216$ 是 $18$ 的倍数,与「不成倍数关系」矛盾,舍去;所以只能 $3\times4$,两数为 $54$ 与 $72$。这里「不成倍数关系」正是排除 $a=1$ 的条件。
方法概述:设互质因数 → 拆商 → 用「不成倍数」排除 $a=1$ 的拆法。
规范步骤:- 算商:$216\div18=12$($ab=[\ ]\div(\ )$)
- 找互质拆法:$12=1\times12=3\times4$($2\times6$ 不互质)(互质分解)
- 用条件筛:$1\times12$ 给出 $18$ 与 $216$,成倍数关系,舍去(不成倍数关系的条件)
- 还原两数:$18\times3=54$,$18\times4=72$(乘回最大公约数)
- 写出答案:两数是 $54$ 和 $72$
第一套题目:两个自然数不成倍数关系,它们的最大公约数是 $24$,最小公倍数是 $480$。这两个数分别是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法算商):设两数为 $24a$、$24b$($a,b$ 互质),则 $ab=480\div24=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(找互质拆法):$20=1\times20=2\times10=4\times5$,其中 $2$ 与 $10$ 都含 $2$、不互质,舍去。
- 第 3 步(用不成倍数筛):$1\times20$ 会给出 $24$ 与 $24\times20=\underline{\quad}$,后者是前者的倍数,与条件矛盾,舍去。
- 第 4 步(还原):只能取 $4\times5$,两数为 $24\times4=\underline{\quad}$ 与 $24\times5=\underline{\quad}$。
第二套题目:两队人数都不是对方的倍数,它们人数的最大公约数是 $18$、最小公倍数是 $216$。两队各有多少人?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法算商):设两队人数为 $18a$、$18b$($a,b$ 互质),$ab=216\div18=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(互质拆法):$12=1\times12=2\times6=3\times4$,$2$ 与 $6$ 不互质,舍去。
- 第 3 步(用不成倍数筛):$1\times12$ 给出 $18$ 与 $18\times12=\underline{\quad}$,是倍数关系,舍去。
- 第 4 步(还原):取 $3\times4$,两队为 $18\times3=\underline{\quad}$ 人与 $18\times4=\underline{\quad}$ 人。
第三套题目:两个自然数不成倍数关系,最大公约数是 $21$,最小公倍数是 $588$。求这两个数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(算商):$ab=588\div21=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(互质拆法):$28=1\times28=2\times14=4\times7$,$2$ 与 $14$ 不互质舍去。
- 第 3 步(用不成倍数筛):$1\times28$ 给出 $21$ 与 $21\times28=\underline{\quad}$,成倍数关系舍去。
- 第 4 步(还原):取 $4\times7$,两数为 $21\times4=\underline{\quad}$ 与 $21\times7=\underline{\quad}$。
第三套题目:两个自然数不成倍数关系,最大公约数是 $9$,最小公倍数是 $1620$。请写出所有可能的两个数,并分别求出它们的和。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(算商):设两数为 $9a$、$9b$($a,b$ 互质),$ab=1620\div9=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(找互质拆法):$180=2^2\times3^2\times5$,同一质因数不能分到两边,所以 $4,9,5$ 三块整块分配。除去 $1\times180$(会成倍数关系,舍去),可拆成 $4\times45$、$9\times20$、$5\times36$,共 $\underline{\quad}$ 组。
- 第 3 步(还原第一组):$9\times4=36$ 与 $9\times45=\underline{\quad}$,和为 $36+405=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(还原第二组):$9\times9=81$ 与 $9\times20=\underline{\quad}$,和为 $81+180=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(还原第三组):$9\times5=45$ 与 $9\times36=\underline{\quad}$,和为 $45+324=\underline{\quad}$。
18. 【原题 ch07-tuozhan-10】两个数的最大公约数是 $6$,最小公倍数是 $420$,如果这两个数相差 $18$,那么较小的数是多少?
详细思路是哪类问题:这是「互质因子设法 + 差的条件」题:三个条件(最大公约数、最小公倍数、差)一起定出两个数。
关键切入点:设两数为 $6a$、$6b$ 且 $a,b$ 互质。由 $6a\times6b=6\times420$ 得 $ab=70$;由差 $6\times(b-a)=18$ 得 $b-a=3$。于是要在 $70$ 的互质因数对中找相差 $3$ 的一对:$70=1\times70=2\times35=5\times14=7\times10$,只有 $7$ 与 $10$ 相差 $3$ 且互质。所以较小的数是 $6\times7=42$。把「积」和「差」两个条件同时用上是关键。
方法概述:设 $6a,6b$(互质)→ 由两量得 $ab$,由差得 $b-a$ → 在互质因数对中匹配。
规范步骤:- 设法:两数为 $6a$、$6b$,$a,b$ 互质(互质因子设法)
- 由两量之积得 $ab$:$36ab=6\times420$,$ab=70$(两数之积等于两量之积)
- 由差得 $b-a$:$6\times(b-a)=18$,$b-a=3$(提取公因数)
- 匹配互质因数对:$70=7\times10$,且 $10-7=3$,互质(枚举筛选)
- 求较小数:$6\times7=42$(还原)
- 写出答案:较小的数是 $42$
第一套题目:两个数的最大公约数是 $8$,最小公倍数是 $1120$,如果这两个数相差 $184$,那么较小的数是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法):设两数为 $8a$、$8b$($a,b$ 互质)。
- 第 2 步(由两量得 $ab$):$8a\times8b=8\times1120$,所以 $ab=8\times1120\div64=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(由差得 $b-a$):$8\times(b-a)=184$,所以 $b-a=184\div8=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(匹配):$140=1\times140=4\times35=5\times28=7\times20$,其中相差 $23$ 的是 $5$ 与 $28$($28-5=\underline{\quad}$),且 $5,28$ 互质。
- 第 5 步(还原):较小的数 $=8\times5=\underline{\quad}$,较大的数 $=8\times28=\underline{\quad}$。
第二套题目:两根绳子的长度(整厘米)的最大公约数是 $6$、最小公倍数是 $420$,两根相差 $18$ 厘米。较短的一根多长?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法):设两根长为 $6a$、$6b$ 厘米($a,b$ 互质)。
- 第 2 步(由两量得 $ab$):$36ab=6\times420$,$ab=6\times420\div36=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(由差得 $b-a$):$6\times(b-a)=18$,$b-a=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(匹配):$70=7\times10$,恰好 $10-7=3$ 且互质。
- 第 5 步(还原):较短的一根 $=6\times7=\underline{\quad}$ 厘米。
第三套题目:两个数的最大公约数是 $12$,最小公倍数是 $720$,两数相差 $132$。求较小的数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法与求积):设两数为 $12a$、$12b$(互质),$ab=12\times720\div144=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(由差得 $b-a$):$12\times(b-a)=132$,$b-a=132\div12=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(匹配):$60=1\times60=3\times20=4\times15=5\times12$,其中 $15-4=\underline{\quad}$,正好是 $11$,且 $4,15$ 互质。
- 第 4 步(还原):较小数 $=12\times4=\underline{\quad}$,较大数 $=12\times15=\underline{\quad}$。
第三套题目:两个数的最大公约数是 $15$,最小公倍数是 $3150$,两数相差 $165$。(1)求这两个数;(2)求它们的和。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法求积):设两数为 $15a$、$15b$(互质),$ab=15\times3150\div225=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(由差得 $b-a$):$15\times(b-a)=165$,$b-a=165\div15=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(匹配):要找 $ab=210$ 且 $b-a=11$ 的互质一对,试 $10\times21=\underline{\quad}$,且 $21-10=\underline{\quad}$,$10$ 与 $21$ 互质,符合。
- 第 4 步(还原两数):较小 $=15\times10=\underline{\quad}$,较大 $=15\times21=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(求和):$150+315=\underline{\quad}$。
19. 【原题 ch07-tuozhan-11】卡莉娅、小高、萱萱在黑板上各写了一个自然数,这三个自然数的最大公约数是 $35$,最小公倍数是 $70$。这三个数的和可能是多少?
详细思路是哪类问题:这是「约数倍数夹逼 + 分类讨论」题:三个数被最大公约数与最小公倍数同时夹住,取值极少。
关键切入点:每个数都是最大公约数 $35$ 的倍数,又都是最小公倍数 $70$ 的约数,于是每个数只能取 $35$ 或 $70$($70$ 的倍数中是 $35$ 倍数的只有这两个)。再用两端条件收口:最大公约数是 $35$ 说明不能三个都是 $70$(否则最大公约数是 $70$);最小公倍数是 $70$ 说明不能三个都是 $35$。所以 $70$ 的个数只能是 $1$ 个或 $2$ 个,分两类算和。
方法概述:先夹逼出每个数的候选值,再按取值个数分类讨论。
规范步骤:- 夹逼:每个数是 $35$ 的倍数且是 $70$ 的约数,只能是 $35$ 或 $70$(约数倍数夹逼)
- 排除全同:不能全为 $70$(否则最大公约数为 $70$),也不能全为 $35$(否则最小公倍数为 $35$)(两端条件)
- 情形一:两个 $35$、一个 $70$:$35+35+70=140$(分类讨论)
- 情形二:一个 $35$、两个 $70$:$35+70+70=175$(分类讨论)
- 写出答案:和可能是 $140$ 或 $175$
第一套题目:三个自然数的最大公约数是 $26$,最小公倍数是 $52$。这三个数的和可能是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(夹逼):每个数都是 $26$ 的倍数又是 $52$ 的约数,而 $52\div26=\underline{\quad}$,所以每个数只能是 $26$ 或 $52$。
- 第 2 步(排除全同):三个都取 $52$ 则最大公约数是 $52$,不合;三个都取 $26$ 则最小公倍数是 $26$,也不合。
- 第 3 步(情形一:两个 $26$、一个 $52$):和 $=26+26+52=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(情形二:一个 $26$、两个 $52$):和 $=26+52+52=\underline{\quad}$。
第二套题目:三位同学各写了一个自然数,最大公约数是 $35$、最小公倍数是 $70$。三个数的和可能是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(夹逼):每个数是 $35$ 的倍数且是 $70$ 的约数,$70\div35=\underline{\quad}$,所以只能取 $35$ 或 $70$。
- 第 2 步(排除全同):全取 $70$ 最大公约数会变成 $70$;全取 $35$ 最小公倍数只有 $35$,都不合题意。
- 第 3 步(两个 $35$、一个 $70$):和 $=35+35+70=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(一个 $35$、两个 $70$):和 $=35+70+70=\underline{\quad}$。
第三套题目:三个自然数的最大公约数是 $45$,最小公倍数是 $90$。这三个数的和可能是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(夹逼):$90\div45=\underline{\quad}$,每个数只能是 $45$ 或 $90$。
- 第 2 步(排除全同):不能全是 $45$(最小公倍数会是 $45$),也不能全是 $90$(最大公约数会是 $90$)。
- 第 3 步(两个 $45$、一个 $90$):和 $=45+45+90=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(一个 $45$、两个 $90$):和 $=45+90+90=\underline{\quad}$。
第三套题目:四个自然数的最大公约数是 $12$,最小公倍数是 $24$。这四个数的和可能是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(夹逼):每个数是 $12$ 的倍数且是 $24$ 的约数,$24\div12=\underline{\quad}$,所以每个数只能是 $12$ 或 $24$。
- 第 2 步(两端条件):至少要有一个 $12$(否则最大公约数是 $24$),也至少要有一个 $24$(否则最小公倍数是 $12$),所以 $24$ 的个数只能是 $1,2,3$ 个。
- 第 3 步(一个 $24$):和 $=12+12+12+24=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(两个 $24$):和 $=12+12+24+24=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(三个 $24$):和 $=12+24+24+24=\underline{\quad}$。
20. 【原题 ch07-tuozhan-12】有 $4$ 个不同的正整数,它们的和是 $1111$。请问:它们的最大公约数最大能是多少?
详细思路是哪类问题:这是「最大公约数整除总和 + 不等式估计」题:既要用整除性缩范围,又要用最小和作上界。
关键切入点:设最大公约数为 $d$,则四个数都是 $d$ 的倍数,它们的和 $1111$ 也是 $d$ 的倍数,所以 $d$ 是 $1111=11\times101$ 的约数:$1,11,101,1111$。又四个数互不相同,最小的四个 $d$ 的倍数是 $d,2d,3d,4d$,和至少 $10d$,故 $10d\le1111$,$d\le111.1$。两个条件夹出 $d$ 最大为 $101$,再举出 $101\times(1+2+3+5)=1111$ 说明确实取得到。
方法概述:整除性给候选,最小和给上界,再构造实例说明可取。
规范步骤:- 整除性:$d\mid1111=11\times101$,故 $d\in\{1,11,101,1111\}$(公约数整除和)
- 不等式估计:四数不同,和 $\ge d(1+2+3+4)=10d$,故 $10d\le1111$,$d\le111$(最小和上界)
- 取最大候选:$101\le111$,故 $d$ 最大取 $101$(夹逼)
- 构造实例:$101\times1+101\times2+101\times3+101\times5=101\times11=1111$(存在性)
- 写出答案:最大公约数最大是 $101$
第一套题目:有 $5$ 个不同的正整数,它们的和是 $2145$。请问:它们的最大公约数最大能是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(整除性):设最大公约数为 $d$,则和也是 $d$ 的倍数,$2145=3\times5\times11\times13$,所以 $d$ 是 $2145$ 的约数。
- 第 2 步(最小和上界):$5$ 个数互不相同,最小取 $d,2d,3d,4d,5d$,和至少 $d\times(1+2+3+4+5)=\underline{\quad}\times d$。
- 第 3 步(解不等式):$15d\le2145$,所以 $d\le2145\div15=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(取最大约数):$2145$ 的约数中不超过 $143$ 的最大者是 $11\times13=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(构造验证):取 $143,286,429,572,715$,它们的和 $=143\times15=\underline{\quad}$,恰为 $2145$。
第二套题目:四个班级各捐了不同数量的图书,共 $1111$ 本。若每班捐的本数都是同一个数 $d$ 的整数倍,那么 $d$ 最大是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(整除性):每班本数都是 $d$ 的倍数,总数也是,$1111=11\times\underline{\quad}$,所以 $d$ 是 $1111$ 的约数。
- 第 2 步(最小和上界):四个数互不相同,至少是 $d,2d,3d,4d$,和至少 $d\times(1+2+3+4)=\underline{\quad}\times d$。
- 第 3 步(解不等式):$10d\le1111$,所以 $d\le111$(取整)。
- 第 4 步(取最大约数):$1111$ 的约数 $1,11,101,1111$ 中不超过 $111$ 的最大者是 $\underline{\quad}$。
- 第 5 步(构造):$101\times1+101\times2+101\times3+101\times5=101\times11=\underline{\quad}$,正好 $1111$ 本。
第三套题目:有 $4$ 个不同的正整数,它们的和是 $2323$。它们的最大公约数最大能是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(整除性):$2323=23\times101$,$d$ 必是 $2323$ 的约数,候选为 $1,23,101,2323$。
- 第 2 步(最小和上界):四数不同,和至少 $d\times(1+2+3+4)=\underline{\quad}\times d$,所以 $10d\le2323$,$d\le232$(取整)。
- 第 3 步(取最大候选):候选中不超过 $232$ 的最大者是 $\underline{\quad}$。
- 第 4 步(构造):$2323\div101=\underline{\quad}$,要把 $23$ 拆成 $4$ 个不同正整数之和,如 $1+2+3+17=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(写出实例):四数为 $101,202,303,1717$,和恰为 $2323$。
第三套题目:有 $6$ 个不同的正整数,它们的和是 $4095$。(1)它们的最大公约数最大能是多少?(2)写出一组符合条件的数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(整除性):$4095=3^2\times5\times7\times13$,最大公约数 $d$ 必是 $4095$ 的约数。
- 第 2 步(最小和上界):$6$ 个不同数至少是 $d,2d,\cdots,6d$,和至少 $d\times(1+2+3+4+5+6)=\underline{\quad}\times d$。
- 第 3 步(解不等式):$21d\le4095$,所以 $d\le4095\div21=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(找最大约数):试 $195=3\times5\times13$,$4095\div195=\underline{\quad}$,能整除且 $195\le195$,所以 $d$ 最大为 $195$。
- 第 5 步(构造):商 $21$ 恰好等于 $1+2+3+4+5+6$,所以取 $195,390,585,780,975,1170$,和 $=195\times21=\underline{\quad}$。
21. 【原题 ch07-tuozhan-13】甲、乙两个数的最小公倍数是 $90$,乙、丙两个数的最小公倍数是 $105$,甲、丙两个数的最小公倍数是 $126$。请问:甲数是多少?
详细思路是哪类问题:这是「最小公倍数的质因数指数分析」题:由三个两两最小公倍数反推其中一个数。
关键切入点:最小公倍数在每个质因数上「取两数的较高次幂」,所以可以逐个质因数分析。$90=2\times3^2\times5$,$105=3\times5\times7$,$126=2\times3^2\times7$。看质因数 $2$:甲乙、甲丙的最小公倍数都含 $2$,而乙丙的不含 $2$,说明 $2$ 只能来自甲,故甲含 $2$;看 $3$:甲乙、甲丙都含 $3^2$,乙丙只含 $3^1$,说明 $3^2$ 也只能来自甲;看 $5$:甲乙含 $5$ 但甲丙不含,说明 $5$ 来自乙而非甲;同理 $7$ 来自丙。所以甲 $=2\times3^2=18$。
方法概述:对每个质因数比较三个最小公倍数的指数,谁「两个含、一个不含」就归到公共的那个数。
规范步骤:- 分解三个最小公倍数:$90=2\times3^2\times5,\ 105=3\times5\times7,\ 126=2\times3^2\times7$(质因数分解)
- 定甲中 $2$ 的指数:甲乙、甲丙含 $2$,乙丙不含 $2$,故 $2$ 来自甲(指数分析)
- 定甲中 $3$ 的指数:甲乙、甲丙含 $3^2$,乙丙只含 $3$,故甲含 $3^2$(指数分析)
- 排除 $5,7$:甲丙不含 $5$ 故甲不含 $5$;甲乙不含 $7$ 故甲不含 $7$(指数分析)
- 得甲:甲 $=2\times3^2=18$
- 写出答案:甲数是 $18$
第一套题目:甲、乙的最小公倍数是 $900$,乙、丙的最小公倍数是 $1225$,甲、丙的最小公倍数是 $1764$。甲数是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$900=2^2\times3^2\times5^2$,$1225=5^2\times7^2$,$1764=2^2\times3^2\times7^2$。
- 第 2 步(看质因数 $2$):甲乙、甲丙都含 $2^2$,乙丙不含 $2$,说明 $2^2$ 只能来自甲,甲含 $2^2=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(看质因数 $3$):甲乙、甲丙都含 $3^2$,乙丙不含 $3$,所以甲含 $3^2=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(排除 $5,7$):甲丙不含 $5$,故甲不含 $5$;甲乙不含 $7$,故甲不含 $7$。
- 第 5 步(得甲):甲 $=4\times9=\underline{\quad}$。
第二套题目:三台机器 甲、乙、丙 的保养周期(天)满足:甲乙同时保养的最短间隔是 $90$ 天,乙丙是 $105$ 天,甲丙是 $126$ 天。甲的保养周期是多少天?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):同时保养的最短间隔就是两周期的最小公倍数。
- 第 2 步(分解):$90=2\times3^2\times5$,$105=3\times5\times7$,$126=2\times3^2\times7$。
- 第 3 步(看 $2$):含甲的两个最小公倍数都有 $2$,不含甲的那个没有 $2$,所以 $2$ 来自甲。
- 第 4 步(看 $3$):含甲的两个都含 $3^2=\underline{\quad}$,而乙丙只含 $3$,所以甲含 $3^2$。
- 第 5 步(得甲):甲不含 $5$、不含 $7$,所以甲 $=2\times9=\underline{\quad}$ 天。
第三套题目:甲、乙的最小公倍数是 $1260$,乙、丙的最小公倍数是 $385$,甲、丙的最小公倍数是 $396$。甲数是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$1260=2^2\times3^2\times5\times7$,$385=5\times7\times11$,$396=2^2\times3^2\times11$。
- 第 2 步(看 $2$):甲乙、甲丙都含 $2^2$,乙丙不含 $2$,所以甲含 $2^2=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(看 $3$):甲乙、甲丙都含 $3^2$,乙丙不含 $3$,所以甲含 $3^2=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(排除 $5,7,11$):甲丙不含 $5,7$,甲乙不含 $11$,所以甲都不含。
- 第 5 步(得甲):甲 $=4\times9=\underline{\quad}$。
第三套题目:甲、乙的最小公倍数是 $1980$,乙、丙的最小公倍数是 $2695$,甲、丙的最小公倍数是 $1764$。(1)甲数是多少?(2)甲有多少个约数?它是完全平方数吗?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$1980=2^2\times3^2\times5\times11$,$2695=5\times7^2\times11$,$1764=2^2\times3^2\times7^2$。
- 第 2 步(看 $2$ 与 $3$):甲乙、甲丙都含 $2^2$ 与 $3^2$,而乙丙两者都不含,所以甲含 $2^2\times3^2=4\times9=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(排除其他质因数):甲丙不含 $5,11$,甲乙不含 $7$,所以甲 $=36$。
- 第 4 步(约数个数):$36=2^2\times3^2$,约数个数 $=(2+1)\times(2+1)=\underline{\quad}$ 个。
- 第 5 步(判完全平方):$6\times6=\underline{\quad}$,所以 $36$ 是完全平方数,这也解释了它的约数个数为奇数。
22. 【原题 ch07-tuozhan-14】甲、乙是两个不同的自然数,它们都只含有质因数 $2$ 和 $3$,并且都有 $12$ 个约数。它们的最大公约数是 $12$。请问:甲、乙两数之和是多少?
详细思路是哪类问题:这是「约数个数结构 + 最大公约数判定」题:由约数个数反推质因数指数,再用最大公约数定位。
关键切入点:只含质因数 $2,3$ 的数写成 $2^a\times3^b$($a,b\ge1$),约数个数 $(a+1)(b+1)=12$。把 $12$ 拆成两个大于 $1$ 的数:$2\times6,3\times4,4\times3,6\times2$,对应 $(a,b)=(1,5),(2,3),(3,2),(5,1)$,即 $486,108,72,96$ 四个候选。最大公约数 $12=2^2\times3$ 说明两数中 $2$ 的最低指数是 $2$、$3$ 的最低指数是 $1$,逐对检验只有 $108=2^2\times3^3$ 与 $96=2^5\times3$ 满足($\min(2,5)=2$,$\min(3,1)=1$)。
方法概述:由约数个数拆指数得候选 → 用最大公约数的最低指数条件配对。
规范步骤:- 设法:数为 $2^a\times3^b$,$(a+1)(b+1)=12$(约数个数公式)
- 列候选:$(a,b)=(1,5),(2,3),(3,2),(5,1)$,即 $486,108,72,96$(拆分 $12$)
- 用最大公约数定指数:$12=2^2\times3$,故两数中 $2$ 的最低指数为 $2$、$3$ 的最低指数为 $1$(最大公约数取低次)
- 配对检验:$108=2^2\times3^3$ 与 $96=2^5\times3$:$\min(2,5)=2$,$\min(3,1)=1$,符合(逐对检验)
- 求和:$108+96=204$
- 写出答案:两数之和是 $204$
第一套题目:甲、乙是两个不同的自然数,都只含质因数 $2$ 和 $3$,并且都恰有 $16$ 个约数,它们的最大公约数是 $24$。甲、乙两数之和是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法):设数为 $2^a\times3^b$($a,b\ge1$),则 $(a+1)(b+1)=16$。
- 第 2 步(拆 $16$):拆成两个大于 $1$ 的数:$2\times8,4\times4,8\times2$,对应 $(a,b)=(1,7),(3,3),(7,1)$,即 $2\times3^7=4374$、$2^3\times3^3=\underline{\quad}$、$2^7\times3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(用最大公约数定指数):$24=2^3\times3$,说明两数中 $2$ 的最低指数是 $3$、$3$ 的最低指数是 $1$。
- 第 4 步(配对检验):$216=2^3\times3^3$ 与 $384=2^7\times3$,$2$ 的最低指数是 $3$、$3$ 的最低指数是 $1$,符合;含 $4374=2\times3^7$ 的组合里 $2$ 的最低指数只有 $1$,不符合。
- 第 5 步(求和):$216+384=\underline{\quad}$。
第二套题目:两个不同的编号都只含质因数 $2$ 和 $3$,且各恰有 $12$ 个约数,两编号的最大公约数是 $12$。两个编号之和是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法):编号形如 $2^a\times3^b$($a,b\ge1$),$(a+1)(b+1)=12$。
- 第 2 步(列候选):$(a,b)=(1,5),(2,3),(3,2),(5,1)$,即 $486$、$2^2\times3^3=\underline{\quad}$、$2^3\times3^2=72$、$2^5\times3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(用最大公约数):$12=2^2\times3$,两数中 $2$ 的最低指数是 $2$、$3$ 的最低指数是 $1$。
- 第 4 步(配对):$108=2^2\times3^3$ 与 $96=2^5\times3$ 恰好满足,求和 $108+96=\underline{\quad}$。
第三套题目:甲、乙是两个不同的自然数,都只含质因数 $2$ 和 $3$,都恰有 $12$ 个约数,它们的最大公约数是 $18$。甲、乙两数之和是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(列候选):由 $(a+1)(b+1)=12$ 得候选 $2\times3^5=486$、$2^2\times3^3=108$、$2^3\times3^2=\underline{\quad}$、$2^5\times3=96$。
- 第 2 步(用最大公约数定指数):$18=2\times3^2$,两数中 $2$ 的最低指数是 $1$、$3$ 的最低指数是 $2$。
- 第 3 步(配对检验):只有 $486=2\times3^5$ 与 $72=2^3\times3^2$ 满足($2$ 的最低指数 $1$,$3$ 的最低指数 $2$)。
- 第 4 步(求和):$486+72=\underline{\quad}$。
第三套题目:甲、乙都只含质因数 $2$ 和 $3$,都恰有 $12$ 个约数,最大公约数是 $12$。(1)求甲、乙;(2)求它们的最小公倍数;(3)验证两数之积等于最大公约数与最小公倍数之积。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(列候选):由 $(a+1)(b+1)=12$ 得 $486,108,72,96$ 四个候选。
- 第 2 步(用最大公约数配对):$12=2^2\times3$ 要求 $2$ 的最低指数为 $2$、$3$ 的最低指数为 $1$,只有 $108=2^2\times3^3$ 与 $96=2^5\times3$ 满足,和为 $108+96=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(求最小公倍数):全体取高次,$2$ 取 $2^5$、$3$ 取 $3^3$,$[108,96]=32\times27=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(算两数之积):$108\times96=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(验证关系):$12\times864=\underline{\quad}$,与 $10368$ 相等,关系成立。
23. 【原题 ch07-xingqu-01】(1)请写出 $4$ 个 $24$ 的约数;(2)请写出 $4$ 个 $24$ 的倍数;(3)请写出 $24$ 的所有约数。
详细思路是哪类问题:这是「约数与倍数的概念」题:判断谁是谁的约数、谁是谁的倍数,并把一个数的全部约数不重不漏地找出来。
关键切入点:约数与倍数是一对相互的说法:$a\times b=24$ 就同时说明 $a,b$ 都是 $24$ 的约数、$24$ 是 $a,b$ 的倍数。找全部约数的关键是**成对地找**:从 $1$ 开始试除,除得尽就同时得到一对约数 $d$ 与 $24\div d$,试到两个约数相遇($d\times d\ge 24$)就找全了;找倍数则是把这个数乘 $1,2,3,\cdots$,倍数有无穷多个。
方法概述:成对试除找全部约数;连续倍乘写出倍数。
规范步骤:- 成对试除:$1\times24$、$2\times12$:$24\div1=24,\ 24\div2=12$(每除尽一次得到一对约数)
- 继续 $3\times8$、$4\times6$,到 $4$ 与 $6$ 相遇即可停:$24\div3=8,\ 24\div4=6$($5$ 除不尽;$5\times5=25>24$ 说明已找全)
- 汇总 $24$ 的全部约数:$1,2,3,4,6,8,12,24$,共 $8$ 个(成对试除法)
- 倍数由 $24$ 连续倍乘得到:$24\times1=24,\ 24\times2=48,\ 24\times3=72,\ 24\times4=96$(倍数的定义)
- 写出答案:约数任取 $4$ 个如 $1,2,3,4$;倍数任取 $4$ 个如 $24,48,72,96$;全部约数 $8$ 个
第一套题目:(1)请写出 $4$ 个 $36$ 的倍数;(2)请写出 $36$ 的所有约数,一共有多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(倍数怎么来):把 $36$ 依次乘 $1,2,3,4$,$36\times2=\underline{\quad}$,$36\times3=\underline{\quad}$,$36\times4=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(成对试除找约数):从 $1$ 开始试除,除得尽就得到一对。$36\div1=36$;$36\div2=\underline{\quad}$;$36\div3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:继续试除,$36\div4=\underline{\quad}$;$5$ 除不尽跳过;$36\div6=\underline{\quad}$,两个约数在这里相遇,可以停了。
- 第 4 步(数一数):把这些约数按从小到大排好是 $1,2,3,4,6,9,12,18,36$,一共 $\underline{\quad}$ 个。
第二套题目:老师有 $24$ 颗糖,要平均分成若干堆(每堆颗数相同,堆数与每堆颗数都是整数)。(1)写出 $4$ 种可行的每堆颗数;(2)一共有多少种分法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):每堆颗数必须能整除 $24$,所以问题就是找 $24$ 的全部约数。
- 第 2 步(成对试除):$24\div1=24$;$24\div2=\underline{\quad}$;$24\div3=\underline{\quad}$;$24\div4=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:$5$ 除不尽,而 $4$ 与 $6$ 已经相遇,说明找全了。全部约数为 $1,2,3,4,6,8,12,24$。
- 第 4 步(数分法):有几个约数就有几种分法,共 $\underline{\quad}$ 种。
第三套题目:请写出 $60$ 的所有约数,并说明一共有多少个。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(配对思想):约数总是成对出现,找到 $d$ 就同时找到 $60\div d$。
- 第 2 步:$60\div1=60$;$60\div2=\underline{\quad}$;$60\div3=\underline{\quad}$;$60\div4=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:$60\div5=\underline{\quad}$;$60\div6=\underline{\quad}$;再往下 $7,8$ 都除不尽,而 $8\times8=64>60$,说明已找全。
- 第 4 步(数个数):约数为 $1,2,3,4,5,6,10,12,15,20,30,60$,共 $\underline{\quad}$ 个。
第三套题目:把 $72$ 分解质因数,并求 $72$ 一共有多少个约数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解质因数):短除,$72\div2=\underline{\quad}$,$36\div2=\underline{\quad}$,$18\div2=\underline{\quad}$,$9=3\times3$,所以 $72=2^3\times3^2$。
- 第 2 步(约数怎么造):$72$ 的约数形如 $2^a\times3^b$,$a$ 可取 $0,1,2,3$ 共 $3+1=\underline{\quad}$ 种,$b$ 可取 $0,1,2$ 共 $2+1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(乘法原理):两种选法互相独立,约数个数为 $4\times3=\underline{\quad}$ 个。
24. 【原题 ch07-xingqu-02】(1)请写出 $105$ 的所有约数;(2)请写出 $72$ 的所有约数。
详细思路是哪类问题:这是「用质因数分解找全部约数」题:直接试除容易漏,先把数拆成质因数的乘积,再由质因数搭配出全部约数。
关键切入点:任何约数都只能由这个数自己的质因数搭配而成。$105=3\times5\times7$ 的约数就是从 $3,5,7$ 中「选或不选」搭出来的:不选得 $1$,选一个得 $3,5,7$,选两个得 $15,21,35$,全选得 $105$,共 $2\times2\times2=8$ 个。$72=2^3\times3^2$ 则是 $2$ 取 $0\sim3$ 个、$3$ 取 $0\sim2$ 个,共 $4\times3=12$ 个,按大小排出即可不重不漏。
方法概述:先分解质因数,再按「每个质因数取几个」系统搭配出全部约数。
规范步骤:- 分解 $105$:$105=3\times5\times7$(短除法)
- 按选 $0,1,2,3$ 个质因数搭配:$1;\ 3,5,7;\ 3\times5=15,3\times7=21,5\times7=35;\ 105$(乘法原理不重不漏)
- 分解 $72$:$72=2^3\times3^2$(短除法)
- 按 $2^a\times3^b$($a\le3,b\le2$)搭配:$1,2,3,4,6,8,9,12,18,24,36,72$(共 $4\times3=12$ 个)
- 写出答案:$105$ 有 $8$ 个约数,$72$ 有 $12$ 个约数
第一套题目:(1)请写出 $165$ 的所有约数;(2)$108$ 一共有多少个约数?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解 $165$):$165\div3=\underline{\quad}$,$55=5\times11$,所以 $165=3\times5\times11$。
- 第 2 步(两两搭配):选两个质因数相乘,$3\times5=\underline{\quad}$,$3\times11=\underline{\quad}$,$5\times11=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(数一数):每个质因数都只有选或不选两种,共 $2\times2\times2=\underline{\quad}$ 个约数,即 $1,3,5,11,15,33,55,165$。
- 第 4 步(分解 $108$):$108=2^2\times3^3$,$2$ 可取 $0\sim2$ 共 $2+1=\underline{\quad}$ 种,$3$ 可取 $0\sim3$ 共 $3+1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步:约数个数为 $3\times4=\underline{\quad}$ 个。
第二套题目:体育老师有 $105$ 名同学,要排成每行人数相同的长方形队形(行数与每行人数都是整数)。请写出所有可能的每行人数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):每行人数必须整除 $105$,问题即求 $105$ 的全部约数。
- 第 2 步(分解):$105\div3=\underline{\quad}$,$35=5\times7$,所以 $105=3\times5\times7$。
- 第 3 步(搭配):两两相乘得 $3\times5=\underline{\quad}$,$3\times7=\underline{\quad}$,$5\times7=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(数一数):加上 $1$ 和 $105$ 本身,共 $2\times2\times2=\underline{\quad}$ 种排法。
第三套题目:请写出 $231$ 的所有约数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$231\div3=\underline{\quad}$,$77=7\times11$,所以 $231=3\times7\times11$。
- 第 2 步(选一个):约数中是质数的有 $3,7,11$。
- 第 3 步(选两个):$3\times7=\underline{\quad}$,$3\times11=\underline{\quad}$,$7\times11=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(选零个与全选):$1$ 与 $3\times7\times11=\underline{\quad}$。共 $2\times2\times2=\underline{\quad}$ 个约数。
第三套题目:$360$ 一共有多少个约数?其中是偶数的约数有多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$360=2^3\times3^2\times5$。
- 第 2 步(约数个数公式):三个指数各加一再相乘,$(3+1)\times(2+1)\times(1+1)=4\times3\times\underline{\quad}=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(先算奇约数):奇约数不含质因数 $2$,就是 $3^2\times5=45$ 的约数,共 $(2+1)\times(1+1)=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步(作差得偶约数):偶约数个数 $=24-6=\underline{\quad}$ 个。
25. 【原题 ch07-xingqu-03】(1)$20\,000$ 的约数有多少个?(2)$720$ 的约数有多少个?
详细思路是哪类问题:这是「约数个数公式」题:数很大时不能逐个试除,要用质因数分解直接算出约数的个数。
关键切入点:把 $N=p^a\times q^b\times\cdots$,则 $N$ 的每个约数都是 $p^x\times q^y\cdots$($0\le x\le a$,$0\le y\le b$)。$x$ 有 $a+1$ 种取法、$y$ 有 $b+1$ 种取法,各自独立,由乘法原理约数个数就是 $(a+1)(b+1)\cdots$。所以关键只是把指数找准。
方法概述:分解质因数,再用「各指数加一连乘」求约数个数。
规范步骤:- 分解 $20\,000$:$20\,000=2^5\times5^4$($20000=32\times625$)
- 指数加一连乘:$(5+1)\times(4+1)=6\times5=30$(约数个数公式)
- 分解 $720$:$720=2^4\times3^2\times5$(短除法)
- 指数加一连乘:$(4+1)\times(2+1)\times(1+1)=5\times3\times2=30$(约数个数公式)
- 写出答案:两数都恰有 $30$ 个约数
第一套题目:(1)$200\,000$ 的约数有多少个?(2)$1440$ 的约数有多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$200\,000=2^6\times5^5$(因为 $64\times3125=\underline{\quad}$)。
- 第 2 步(指数加一):$6+1=\underline{\quad}$,$5+1=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(连乘):约数个数 $=7\times6=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步(分解 $1440$):$1440=2^5\times3^2\times5$,指数加一分别为 $5+1=\underline{\quad}$、$2+1=\underline{\quad}$、$1+1=2$。
- 第 5 步(连乘):约数个数 $=6\times3\times2=\underline{\quad}$ 个。
第二套题目:某仓库有 $20\,000$ 个零件,要装进若干个箱子且每箱数量相同;另有 $720$ 个螺丝也要按每包数量相同分包。请问:零件的装箱方案与螺丝的分包方案各有多少种?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):每箱数量必须整除总数,方案数就是总数的约数个数。
- 第 2 步(分解 $20\,000$):$20\,000=2^5\times5^4$,指数加一为 $5+1=\underline{\quad}$、$4+1=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:装箱方案 $=6\times5=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(分解 $720$):$720=2^4\times3^2\times5$,方案数 $=5\times3\times2=\underline{\quad}$ 种。
第三套题目:$2016$ 的约数有多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):不断除以 $2$,$2016\div2=1008$,$1008\div2=504$,$504\div2=252$,$252\div2=126$,$126\div2=\underline{\quad}$,得到 $2016=2^5\times63$。
- 第 2 步:$63\div9=\underline{\quad}$,所以 $63=3^2\times7$,$2016=2^5\times3^2\times7$。
- 第 3 步(指数加一):$5+1=\underline{\quad}$、$2+1=\underline{\quad}$、$1+1=2$。
- 第 4 步(连乘):约数个数 $=6\times3\times2=\underline{\quad}$ 个。
第三套题目:$1200$ 的约数有多少个?其中是 $4$ 的倍数的约数有多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$1200=2^4\times3\times5^2$。
- 第 2 步(总数):$(4+1)\times(1+1)\times(2+1)=5\times2\times\underline{\quad}=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(转化条件):是 $4$ 的倍数的约数可写成 $4\times d$,其中 $d$ 必须是 $1200\div4=\underline{\quad}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$300=2^2\times3\times5^2$,约数个数 $=3\times2\times3=\underline{\quad}$ 个。
- 第 5 步:所以 $1200$ 的约数中是 $4$ 的倍数的有 $18$ 个。
26. 【原题 ch07-xingqu-04】计算:(1)$(28,72)$,$[28,72]$;(2)$(28,44,260)$,$[28,44,260]$。
详细思路是哪类问题:这是「求最大公约数与最小公倍数」题:用分解质因数的通用方法,一次把 $(\ )$ 与 $[\ ]$ 都求出来。
关键切入点:把每个数写成质因数的幂之积后,公约数只能由**每个数都有**的质因数搭成,所以最大公约数取各数公有质因数的**最低次幂**相乘;公倍数必须包含**每个数**的全部质因数,所以最小公倍数取所有出现过的质因数的**最高次幂**相乘。口诀:最大公约数取公有、取低次;最小公倍数取全体、取高次。
方法概述:分解质因数后,公有取低次求 $(\ )$、全体取高次求 $[\ ]$。
规范步骤:- 分解:$28=2^2\times7,\ 72=2^3\times3^2$(短除法)
- 公有质因数只有 $2$,取低次幂:$(28,72)=2^2=4$(取公有取低次)
- 全体质因数取高次幂:$[28,72]=2^3\times3^2\times7=504$(取全体取高次)
- 分解三个数:$28=2^2\times7,\ 44=2^2\times11,\ 260=2^2\times5\times13$(短除法)
- 公有取低次、全体取高次:$(28,44,260)=2^2=4$,$[28,44,260]=2^2\times5\times7\times11\times13=20\,020$
- 写出答案:$4,504$;$4,20\,020$
第一套题目:计算:(1)$(68,120)$,$[68,120]$;(2)$(92,44,260)$,$[92,44,260]$。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$68=2^2\times17$,$120=2^3\times3\times5$。
- 第 2 步(公有取低次):公有的质因数只有 $2$,最低次是 $2^2$,所以 $(68,120)=2\times2=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(全体取高次):$2$ 取 $2^3$,再乘上 $3,5,17$,$[68,120]=8\times3\times5\times17=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(分解三个数):$92=2^2\times23$,$44=2^2\times11$,$260=2^2\times5\times13$。
- 第 5 步(公有取低次):三个数公有的只有 $2^2$,$(92,44,260)=2\times2=\underline{\quad}$。
- 第 6 步(全体取高次):$[92,44,260]=4\times5\times11\times13\times23=\underline{\quad}$。
第二套题目:甲灯每 $28$ 秒闪一次,乙灯每 $72$ 秒闪一次。(1)两灯同时闪过后,至少再过多少秒又同时闪?(2)若两种间隔都要用同一种整秒的计时单位来量,这个单位最大是多少秒?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(辨别问题):同时闪要找公倍数中最小的,用 $[\ ]$;统一计时单位要找公约数中最大的,用 $(\ )$。
- 第 2 步(分解):$28=2^2\times7$,$72=2^3\times3^2$。
- 第 3 步(全体取高次求最小公倍数):$[28,72]=8\times9\times7=\underline{\quad}$ 秒。
- 第 4 步(公有取低次求最大公约数):$(28,72)=2\times2=\underline{\quad}$ 秒。
第三套题目:计算:$(45,75)$,$[45,75]$。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$45=3^2\times5$,$75=3\times5^2$。
- 第 2 步(公有取低次):$3$ 取 $3^1$,$5$ 取 $5^1$,所以 $(45,75)=3\times5=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(全体取高次):$3$ 取 $3^2$,$5$ 取 $5^2$,$[45,75]=9\times25=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(自检):两数之积应等于 $(\ )\times[\ ]$,$15\times225=\underline{\quad}$,而 $45\times75=\underline{\quad}$,一致。
第三套题目:已知 $84$ 与 $120$。(1)求 $(84,120)$;(2)利用两数之积等于最大公约数与最小公倍数之积,求 $[84,120]$。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分解):$84=2^2\times3\times7$,$120=2^3\times3\times5$。
- 第 2 步(公有取低次):$2$ 取 $2^2$、$3$ 取 $3^1$,$(84,120)=4\times3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(算两数之积):$84\times120=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(用关系式):$[84,120]=10080\div12=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(用取高次法复核):$[84,120]=8\times3\times5\times7=\underline{\quad}$,两法一致。
27. 【原题 ch07-xingqu-05】两个数的差是 $6$,它们的最大公约数可能是多少?
详细思路是哪类问题:这是「公约数整除差」的性质题:由两数之差反推最大公约数的所有可能取值。
关键切入点:如果 $d$ 同时整除 $a$ 和 $b$,那么 $a-b$ 也被 $d$ 整除。于是两数的任何公约数(包括最大公约数)都必须是差 $6$ 的约数,可能值只能在 $1,2,3,6$ 里取。反过来每个值都要能举出实例才算真的取得到,所以再补一组例子说明四种都可实现。
方法概述:公约数必整除差 → 最大公约数是差的约数 → 逐个举例验证可取。
规范步骤:- 写出关键性质:$d\mid a,\ d\mid b\Rightarrow d\mid(a-b)$(公约数整除差)
- 本题差为 $6$,故最大公约数是 $6$ 的约数:$1,2,3,6$(约数枚举)
- 逐个举例验证可取到:$(1,7)=1;\ (2,8)=2;\ (3,9)=3;\ (6,12)=6$(构造实例)
- 写出答案:可能是 $1,2,3,6$
第一套题目:两个数的差是 $30$,它们的最大公约数可能是多少?一共有多少种可能?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(用性质):公约数能整除两个数,就一定能整除它们的差 $30$,所以最大公约数必是 $30$ 的约数。
- 第 2 步(成对找 $30$ 的约数):$30\div1=30$,$30\div2=\underline{\quad}$,$30\div3=\underline{\quad}$,$30\div5=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(列全):$30=2\times3\times5$,约数为 $1,2,3,5,6,10,15,30$,共 $2\times2\times2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步(举例验证最大的一种):取 $30$ 与 $30+30=\underline{\quad}$,它们的最大公约数正好是 $30$。
第二套题目:两筐苹果,第一筐比第二筐多 $6$ 个。若把两筐苹果分别装进若干个小袋,每袋个数相同且都装满,那么每袋能装多少个?请写出所有可能的情况。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):每袋个数必须同时整除两筐的个数,即是两数的公约数。
- 第 2 步(用性质):公约数一定整除两数的差 $6$,所以每袋个数只能是 $6$ 的约数。
- 第 3 步(成对列举):$6\div1=6$、$6\div2=\underline{\quad}$,配对得到 $6$ 的全部约数是 $1,2,3,6$。
- 第 4 步(数一数):所以每袋可装的个数一共有 $\underline{\quad}$ 种。
第三套题目:两个数的差是 $100$,它们的最大公约数最大可能是多少?一共有多少种可能取值?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(用性质):最大公约数必是差 $100$ 的约数。
- 第 2 步(分解算个数):$100=2^2\times5^2$,约数个数 $=(2+1)\times(2+1)=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步(取最大):$100$ 的最大约数是它本身 $\underline{\quad}$。
- 第 4 步(举例验证可取到):取 $100$ 与 $100+100=\underline{\quad}$,最大公约数正好是 $100$。
第三套题目:两个数的差是 $42$,它们的最大公约数是 $14$。请问:满足条件的两个数中,较小的数最小是多少?此时两数分别是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先验一致性):公约数必整除差,$42\div14=\underline{\quad}$ 是整数,条件不矛盾。
- 第 2 步(设法):设两数为 $14a$ 与 $14b$,且 $a,b$ 互质。由差得 $14\times(b-a)=42$,所以 $b-a=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(取最小):要较小的数最小就取 $a=1$,此时 $b=1+3=\underline{\quad}$,且 $1$ 与 $4$ 互质,符合要求。
- 第 4 步(还原两数):较小数 $=14\times1=\underline{\quad}$,较大数 $=14\times4=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(复核):$56-14=\underline{\quad}$,且 $(14,56)=14$,全部符合。
28. 【原题 ch07-xingqu-06】(1)求 $1085$ 和 $1178$ 的最大公约数和最小公倍数;(2)求 $3553,3910$ 和 $1411$ 的最大公约数。
详细思路是哪类问题:这是「辗转相除法(欧几里得算法)」题:两个数不好分解质因数时,用连续取余数的办法求最大公约数,再由关系式求最小公倍数。
关键切入点:核心依据仍是「公约数整除差」:$(a,b)=(b,\ a-b)=(b,\ a\bmod b)$,因为 $a$ 与 $b$ 的公约数一定整除余数。于是大数不断被余数替换,数越来越小,直到余数为 $0$,此时的除数就是最大公约数。求最小公倍数则直接用 $[a,b]=a\times b\div(a,b)$,避免难分解的质因数。
方法概述:大数除小数取余,辗转下去到余数为 $0$;再用 $a\times b\div(a,b)$ 求最小公倍数。
规范步骤:- 第一次相除:$1178\div1085=1\cdots93$(辗转相除)
- 用除数除余数:$1085\div93=11\cdots62$(辗转相除)
- 继续:$93\div62=1\cdots31$,$62\div31=2\cdots0$(余数为 $0$ 即停)
- 得最大公约数:$(1085,1178)=31$(最后一个非零余数)
- 求最小公倍数:$[1085,1178]=1085\times1178\div31=41\,230$(两数之积等于两量之积)
- 第 (2) 题同法:$(3553,3910)=17$,又 $1411\div17=83$,故 $(3553,3910,1411)=17$(先两个再并第三个)
- 写出答案:$31,41\,230$;$17$
第一套题目:(1)求 $2021$ 和 $2107$ 的最大公约数和最小公倍数;(2)求 $(2021,2107,3311)$。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(大减小起手):$2107\div2021=1\cdots\underline{\quad}$,余数就是 $2107-2021$。
- 第 2 步(辗转):$2021\div86=23\cdots\underline{\quad}$(因为 $86\times23=1978$)。
- 第 3 步(再辗转):$86\div43=2\cdots\underline{\quad}$,余数为 $0$,所以 $(2021,2107)=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(求最小公倍数):先约再乘,$2021\div43=\underline{\quad}$,再 $47\times2107=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(并入第三个数):$3311\div43=\underline{\quad}$,能整除,所以 $(2021,2107,3311)=43$。
第二套题目:一条走廊长 $1085$ 厘米,另一条长 $1178$ 厘米,都要用同一种正方形地砖恰好铺满(不许切割)。(1)地砖边长最大是多少厘米?(2)若把两条走廊接成同样长度的整段来算,最短的公共长度是多少厘米?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(辨别):地砖边长要同时整除两个长度,求最大公约数;公共长度求最小公倍数。
- 第 2 步(辗转相除):$1178\div1085=1\cdots\underline{\quad}$。
- 第 3 步:$1085\div93=11\cdots\underline{\quad}$($93\times11=1023$)。
- 第 4 步:$93\div62=1\cdots\underline{\quad}$,$62\div31=2\cdots0$,所以最大公约数是 $31$ 厘米。
- 第 5 步(求最小公倍数):$1085\div31=\underline{\quad}$,$35\times1178=\underline{\quad}$ 厘米。
第三套题目:求 $1591$ 和 $2183$ 的最大公约数与最小公倍数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:$2183\div1591=1\cdots\underline{\quad}$。
- 第 2 步:$1591\div592=2\cdots\underline{\quad}$($592\times2=1184$)。
- 第 3 步:$592\div407=1\cdots\underline{\quad}$。
- 第 4 步:$407\div185=2\cdots\underline{\quad}$($185\times2=370$),再 $185\div37=5\cdots0$,所以 $(1591,2183)=37$。
- 第 5 步(最小公倍数):$1591\div37=\underline{\quad}$,$43\times2183=\underline{\quad}$。
第三套题目:(1)用辗转相除法求 $(1085,1178)$;(2)把分数 $\dfrac{1085}{1178}$ 化成最简分数;(3)验证 $1085\times1178=(1085,1178)\times[1085,1178]$。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(辗转相除):$1178\div1085=1\cdots\underline{\quad}$,$1085\div93=11\cdots\underline{\quad}$,$93\div62=1\cdots\underline{\quad}$,$62\div31=2\cdots0$,故 $(1085,1178)=31$。
- 第 2 步(约分要点):约分就是分子分母同除以最大公约数。分子 $1085\div31=\underline{\quad}$,分母 $1178\div31=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(判互质):$35=5\times7$,$38=2\times19$,没有公共质因数,所以 $\dfrac{35}{38}$ 已是最简。
- 第 4 步(求最小公倍数):$[1085,1178]=35\times1178=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(验证关系):$31\times41230=\underline{\quad}$,而 $1085\times1178=\underline{\quad}$,两者相等。
29. 【原题 ch07-xingqu-07】教师节到了,校工会买了 $320$ 个苹果、$240$ 个橘子、$200$ 个香蕉来慰问退休老职工。请问: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,苹果、橘子、香蕉各有多少个?
详细思路是哪类问题:这是「最大公约数的应用」题:把几堆物品平均分成若干份同样的礼物,求最多能分多少份。
关键切入点:每份礼物里三种水果的个数都必须是整数,说明份数同时整除 $320,240,200$,即份数是它们的公约数;要「最多」,就取最大公约数。求出份数后,再用总数除以份数得到每份的个数。
方法概述:份数 = 三数的最大公约数;每份个数 = 总数 ÷ 份数。
规范步骤:- 分解质因数:$320=2^6\times5,\ 240=2^4\times3\times5,\ 200=2^3\times5^2$(短除法)
- 公有取低次:$(320,240,200)=2^3\times5=40$(最大公约数)
- 每份苹果:$320\div40=8$(个)(总数÷份数)
- 每份橘子、香蕉:$240\div40=6$,$200\div40=5$(个)(总数÷份数)
- 写出答案:最多 $40$ 份,每份苹果 $8$、橘子 $6$、香蕉 $5$ 个
第一套题目:学校买了 $480$ 个苹果、$360$ 个橘子、$600$ 根香蕉做慰问礼包。请问:最多能分成多少份同样的礼包?每份中三种水果各多少个?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):份数必须同时整除三个总数,所以份数是三数的公约数,最多就取最大公约数。
- 第 2 步(分解):$480=2^5\times3\times5$,$360=2^3\times3^2\times5$,$600=2^3\times3\times5^2$。
- 第 3 步(公有取低次):$2$ 取 $2^3$、$3$ 取 $3^1$、$5$ 取 $5^1$,份数 $=8\times3\times5=\underline{\quad}$ 份。
- 第 4 步(每份个数):苹果 $480\div120=\underline{\quad}$,橘子 $360\div120=\underline{\quad}$,香蕉 $600\div120=\underline{\quad}$。
第二套题目:文具室有 $320$ 支铅笔、$240$ 块橡皮、$200$ 本本子,要打包成若干个同样的学习包发给同学。请问:最多能打多少个包?每包中三样文具各多少件?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):包数必须同时整除 $320,240,200$,最多即取最大公约数。
- 第 2 步(分解):$320=2^6\times5$,$240=2^4\times3\times5$,$200=2^3\times5^2$。
- 第 3 步(公有取低次):$(320,240,200)=8\times5=\underline{\quad}$ 个包。
- 第 4 步(每包件数):铅笔 $320\div40=\underline{\quad}$,橡皮 $240\div40=\underline{\quad}$,本子 $200\div40=\underline{\quad}$。
第三套题目:图书角有 $168$ 本图画书、$252$ 本故事书、$420$ 张书签,要分成若干份完全相同的礼物。最多能分多少份?每份各多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(转化):份数是 $168,252,420$ 的最大公约数。
- 第 2 步(分解):$168=2^3\times3\times7$,$252=2^2\times3^2\times7$,$420=2^2\times3\times5\times7$。
- 第 3 步(公有取低次):$2$ 取 $2^2$、$3$ 取 $3^1$、$7$ 取 $7^1$,份数 $=4\times3\times7=\underline{\quad}$ 份。
- 第 4 步(每份数量):$168\div84=\underline{\quad}$,$252\div84=\underline{\quad}$,$420\div84=\underline{\quad}$。
第三套题目:把 $500$ 颗糖和 $320$ 块饼干平均分给小朋友,最后剩下 $20$ 颗糖和 $8$ 块饼干没分出去。请问:一共有多少个小朋友?每人分到糖和饼干各多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先减余数):真正分出去的糖有 $500-20=\underline{\quad}$ 颗,饼干有 $320-8=\underline{\quad}$ 块。
- 第 2 步(转化):人数必须同时整除这两个数,所以人数是它们的公约数。
- 第 3 步(求最大公约数):$480=2^5\times3\times5$,$312=2^3\times3\times13$,公有取低次得 $8\times3=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(关键取舍):糖剩了 $20$ 颗还没分完,说明人数必须大于 $20$。$24$ 的约数中大于 $20$ 的只有 $\underline{\quad}$,所以人数唯一确定。
- 第 5 步(每人份额):糖 $480\div24=\underline{\quad}$ 颗,饼干 $312\div24=\underline{\quad}$ 块。
30. 【原题 ch07-xingqu-08】一块长方形草地,长 $120$ 米,宽 $90$ 米。现在要在它的四周种树,要求四个角和各边中点都种树,且相邻两棵树的距离都相等。请问:最少要种多少棵树?
详细思路是哪类问题:这是「最大公约数 + 封闭周长植树」题:在长方形四周等距种树,且规定四角与各边中点必须有树,求最少棵数。
关键切入点:四角与各边中点都要有树,等于把每条边从中点处断开,株距必须能整除半长 $120\div2=60$ 与半宽 $90\div2=45$,即株距是 $60,45$ 的公约数。棵数与株距成反比,要棵数最少就取株距最大,即 $(60,45)=15$ 米。又因为四周是封闭图形,棵数正好等于段数,用周长除以株距即可。
方法概述:株距取半长半宽的最大公约数;封闭周长上棵数 = 周长 ÷ 株距。
规范步骤:- 算半长半宽:$120\div2=60$,$90\div2=45$(中点必须有树)
- 株距取最大公约数:$(60,45)=15$(米)(株距最大则棵数最少)
- 算周长:$(120+90)\times2=420$(米)(长方形周长)
- 封闭图形棵数等于段数:$420\div15=28$(棵)(封闭周长植树)
- 写出答案:最少种 $28$ 棵
第一套题目:一块长方形草地长 $180$ 米、宽 $150$ 米,要在四周等距种树,且四个角和各边中点都要种。最少种多少棵?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(中点条件):中点要有树,所以株距必须整除半长 $180\div2=\underline{\quad}$ 米和半宽 $150\div2=\underline{\quad}$ 米。
- 第 2 步(棵数最少即株距最大):株距取 $(90,75)$。$90=2\times3^2\times5$,$75=3\times5^2$,公有取低次得 $3\times5=\underline{\quad}$ 米。
- 第 3 步(算周长):$(180+150)\times2=\underline{\quad}$ 米。
- 第 4 步(封闭周长棵数等于段数):$660\div15=\underline{\quad}$ 棵。
第二套题目:一个长方形花坛长 $120$ 米、宽 $90$ 米,要沿四周等距装地灯,四个角和各边中点都必须装。最少装多少盏灯?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(中点条件):灯距必须整除半长 $120\div2=\underline{\quad}$ 米与半宽 $90\div2=\underline{\quad}$ 米。
- 第 2 步(灯最少即间距最大):取 $(60,45)=3\times5=\underline{\quad}$ 米。
- 第 3 步(周长):$(120+90)\times2=\underline{\quad}$ 米。
- 第 4 步(封闭周长上盏数等于段数):$420\div15=\underline{\quad}$ 盏。
第三套题目:长方形操场长 $200$ 米、宽 $160$ 米,四周等距立旗杆,四角与各边中点都要立。最少立多少根?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:半长 $200\div2=\underline{\quad}$ 米,半宽 $160\div2=\underline{\quad}$ 米。
- 第 2 步:间距取 $(100,80)$。$100=2^2\times5^2$,$80=2^4\times5$,公有取低次得 $4\times5=\underline{\quad}$ 米。
- 第 3 步:周长 $(200+160)\times2=\underline{\quad}$ 米。
- 第 4 步:根数 $=720\div20=\underline{\quad}$ 根。
第三套题目:长方形草坪长 $240$ 米、宽 $180$ 米,四周等距种树,四角与各边中点都要种。每棵树苗 $8$ 元。请问:最少要种多少棵?共需多少元?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(中点条件):株距整除半长 $240\div2=\underline{\quad}$ 米与半宽 $180\div2=\underline{\quad}$ 米。
- 第 2 步(株距最大):$120=2^3\times3\times5$,$90=2\times3^2\times5$,公有取低次得 $2\times3\times5=\underline{\quad}$ 米。
- 第 3 步(周长):$(240+180)\times2=\underline{\quad}$ 米。
- 第 4 步(棵数):封闭周长上棵数等于段数,$840\div30=\underline{\quad}$ 棵。
- 第 5 步(总价):$28\times8=\underline{\quad}$ 元。
31. 【原题 ch07-xingqu-09】甲数和乙数的最大公约数是 $6$,最小公倍数是 $90$。如果甲数是 $18$,那么乙数是多少?
详细思路是哪类问题:这是「两数之积等于最大公约数与最小公倍数之积」的应用题:已知 $(\ )$、$[\ ]$ 与其中一个数,求另一个数。
关键切入点:把 $a=(a,b)\times m$、$b=(a,b)\times n$($m,n$ 互质)代入即知 $a\times b=(a,b)\times[a,b]$。所以只要知道 $(\ )$、$[\ ]$,两数的乘积就定死了;再除以已知的那个数就得到另一个。这条关系把「找数」变成一步除法。
方法概述:先由 $(\ )\times[\ ]$ 得两数之积,再除以已知数。
规范步骤:- 写出关系式:$甲\times乙=(甲,乙)\times[甲,乙]$(两数之积等于两量之积)
- 算两数之积:$6\times90=540$(代入已知)
- 求乙数:$540\div18=30$(除以已知数)
- 复核:$(18,30)=6$,$[18,30]=90$,符合(回代检验)
- 写出答案:乙数是 $30$
第一套题目:甲数和乙数的最大公约数是 $12$,最小公倍数是 $360$。如果甲数是 $72$,那么乙数是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(用关系式):两数之积等于最大公约数与最小公倍数之积,$12\times360=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(求乙数):$4320\div72=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(回代复核):$72=2^3\times3^2$,$60=2^2\times3\times5$,公有取低次得 $(72,60)=4\times3=\underline{\quad}$,全体取高次得 $[72,60]=8\times9\times5=\underline{\quad}$,与题目一致。
第二套题目:两台机器的检修周期(天)满足:最大公约数是 $6$,最小公倍数是 $90$。已知第一台的周期是 $18$ 天,第二台是多少天?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(用关系式):两周期之积 $=6\times90=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(求第二台):$540\div18=\underline{\quad}$ 天。
- 第 3 步(复核):$(18,30)=\underline{\quad}$,$[18,30]=90$,符合题意。
第三套题目:两个数的最大公约数是 $15$,最小公倍数是 $450$,其中一个数是 $90$,另一个数是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=15\times450=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(求另一个数):$6750\div90=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(复核最大公约数):$90=2\times3^2\times5$,$75=3\times5^2$,公有取低次得 $3\times5=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(复核最小公倍数):全体取高次得 $2\times9\times25=\underline{\quad}$,与题目一致。
第三套题目:两个数的乘积是 $1080$,最大公约数是 $6$。求它们的最小公倍数,并写出所有可能的两个数。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(求最小公倍数):由 $甲\times乙=(甲,乙)\times[甲,乙]$ 得 $[甲,乙]=1080\div6=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(设法):设两数为 $6a$ 与 $6b$ 且 $a,b$ 互质,则 $6a\times6b=1080$,所以 $a\times b=1080\div36=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(把 $30$ 拆成互质两数之积):$30=1\times30=2\times15=3\times10=5\times6$,四种拆法中两个因数都互质,所以共 $\underline{\quad}$ 组解。
- 第 4 步(还原):$6\times1=6$ 与 $6\times30=\underline{\quad}$;$6\times2=12$ 与 $6\times15=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(继续还原):$6\times3=18$ 与 $6\times10=\underline{\quad}$;$6\times5=30$ 与 $6\times6=\underline{\quad}$。
32. 【原题 ch07-xingqu-10】墨莫和小高在黑板上各写了一个自然数,它们的最大公约数是 $42$,最小公倍数是 $168$,那么这两个数的和是多少?
详细思路是哪类问题:这是「已知最大公约数与最小公倍数求两数」题:用互质分解把倍数关系拆开。
关键切入点:设两数为 $42a$ 与 $42b$ 且 $a,b$ 互质,则最小公倍数为 $42ab$,于是 $ab=168\div42=4$。把 $4$ 拆成两个互质的数相乘,$2\times2$ 不互质,只有 $1\times4$ 可行,所以两数是 $42$ 与 $168$。关键是「拆出的两个因数必须互质」,否则公共部分会跑进最大公约数里。
方法概述:设 $两数=d\times a$、$d\times b$($a,b$ 互质),由 $ab=[\ ]\div(\ )$ 枚举互质拆法。
规范步骤:- 算商:$168\div42=4$($[\ ]\div(\ )=ab$)
- 把 $4$ 拆成互质两数之积:$4=1\times4$($2\times2$ 不互质,舍去)(互质分解)
- 还原两数:$42\times1=42$,$42\times4=168$(乘回最大公约数)
- 求和:$42+168=210$
- 写出答案:两数之和是 $210$
第一套题目:两个自然数的最大公约数是 $60$,最小公倍数是 $540$,那么这两个数的和是多少?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法):设两数为 $60a$ 与 $60b$,$a,b$ 互质,则最小公倍数为 $60ab$。
- 第 2 步(求 $ab$):$ab=540\div60=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(互质拆分):$9=1\times9=3\times3$,其中 $3$ 与 $3$ 不互质要舍去,所以只能取 $a=1,b=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(还原):两数为 $60\times1=60$ 与 $60\times9=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(求和):$60+540=\underline{\quad}$。
第二套题目:甲、乙两班各有一个整数人数,它们的最大公约数是 $42$,最小公倍数是 $168$。两班一共多少人?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法):设两班人数为 $42a$ 与 $42b$,$a,b$ 互质。
- 第 2 步(求 $ab$):$ab=168\div42=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(互质拆分):$4=1\times4=2\times2$,$2$ 与 $2$ 不互质舍去,所以 $a=1,b=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(还原并求和):两班人数为 $42$ 与 $42\times4=\underline{\quad}$,共 $42+168=\underline{\quad}$ 人。
第三套题目:两个自然数的最大公约数是 $30$,最小公倍数是 $750$,求这两个数及它们的和。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(求 $ab$):$ab=750\div30=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(互质拆分):$25=1\times25=5\times5$,后者两个因数都含 $5$、不互质,舍去,故 $a=1,b=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(还原):两数为 $30$ 与 $30\times25=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(求和):$30+750=\underline{\quad}$。
第三套题目:两个自然数的最大公约数是 $12$,最小公倍数是 $720$。请写出所有可能的两个数,并分别求出它们的和。
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(设法求 $ab$):设两数为 $12a$、$12b$($a,b$ 互质),则 $ab=720\div12=\underline{\quad}$。
- 第 2 步(找互质拆法):$60=2^2\times3\times5$。同一个质因数不能被拆到两边,所以 $4,3,5$ 三块只能整块分配,拆法有 $1\times60$、$3\times20$、$4\times15$、$5\times12$,共 $\underline{\quad}$ 组。
- 第 3 步(还原第一、二组):$12$ 与 $12\times60=\underline{\quad}$,和为 $12+720=\underline{\quad}$;$12\times3=36$ 与 $12\times20=\underline{\quad}$,和为 $36+240=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(还原第三、四组):$12\times4=48$ 与 $12\times15=\underline{\quad}$,和为 $48+180=\underline{\quad}$;$12\times5=60$ 与 $12\times12=\underline{\quad}$,和为 $60+144=\underline{\quad}$。
附录 · 答案
(原题答案见题库;以下为三套变式的完整填好步骤与最终答案)
- 1. ch07-chaoyue-01 · 第一套
- 第 1 步(分解):$1800=2^3\times3^2\times5^2$。
- 第 2 步(转为奇部分):奇约数不含 $2$,就是 $3^2\times5^2=\underline{225}$ 的全部约数。
- 第 3 步(数个数):$(2+1)\times(2+1)=\underline{9}$ 个。
- 第 4 步(用约数和公式):$3$ 这一档的和是 $1+3+9=\underline{13}$,$5$ 这一档的和是 $1+5+25=\underline{31}$。
- 第 5 步(相乘得总和):$13\times31=\underline{403}$。
最终答案:$1800$ 有 $9$ 个奇约数,和为 $403$。 - 1. ch07-chaoyue-01 · 第二套
- 第 1 步(转化):每箱个数是 $360$ 的约数,且要求为奇数。
- 第 2 步(取奇部分):$360=2^3\times3^2\times5$,去掉 $2$ 后是 $3^2\times5=\underline{45}$,奇约数就是它的全部约数。
- 第 3 步(数个数):$(2+1)\times(1+1)=\underline{6}$ 种装法。
- 第 4 步(求和):$(1+3+9)\times(1+5)=13\times6=\underline{78}$。
最终答案:共 $6$ 种装法,这些数之和是 $78$。 - 1. ch07-chaoyue-01 · 第三套
- 第 1 步(分解):$2520=2^3\times3^2\times5\times7$。
- 第 2 步(取奇部分):奇约数即 $3^2\times5\times7=\underline{315}$ 的全部约数。
- 第 3 步(数个数):$(2+1)\times(1+1)\times(1+1)=3\times2\times2=\underline{12}$ 个。
- 第 4 步(约数和公式):$(1+3+9)\times(1+5)\times(1+7)=13\times6\times\underline{8}=\underline{624}$。
最终答案:$2520$ 有 $12$ 个奇约数,和为 $624$。 - 1. ch07-chaoyue-01 · 第三套
- 第 1 步(分解):$1200=2^4\times3\times5^2$。
- 第 2 步(奇部分):奇约数即 $3\times5^2=\underline{75}$ 的约数,个数 $=(1+1)\times(2+1)=\underline{6}$ 个。
- 第 3 步(奇约数和):$(1+3)\times(1+5+25)=4\times31=\underline{124}$。
- 第 4 步(补上 $2$ 这一档):全部约数之和还要乘上 $2$ 的各次幂之和 $1+2+4+8+16=\underline{31}$。
- 第 5 步(总和):$31\times124=\underline{3844}$。
最终答案:$1200$ 有 $6$ 个奇约数,和为 $124$;全部约数之和为 $3844$。 - 2. ch07-chaoyue-02 · 第一套
- 第 1 步(分解个数):$14=14\times1=2\times7$,对应结构只有 $p^{13}$ 或 $p^6\times q$。
- 第 2 步(排除 $p^{13}$):最小的 $2^{13}=8192$,远超三位数。
- 第 3 步(枚举 $p^6\times q$):$2^6=\underline{64}$,乘奇质数:$64\times3=\underline{192}$,$64\times5=320$,$64\times7=448$,$64\times11=704$,$64\times13=\underline{832}$,而 $64\times17=1088$ 已是四位数;$3^6=729$ 乘任何质数都超三位。
- 第 4 步(最小者的约数和):最小的是 $192=2^6\times3$,$2$ 这一档的和 $1+2+4+8+16+32+64=\underline{127}$。
- 第 5 步(乘另一档):$127\times(1+3)=127\times4=\underline{508}$。
最终答案:三位数有 $192,320,448,704,832$;最小的 $192$ 的约数之和是 $508$。 - 2. ch07-chaoyue-02 · 第二套
- 第 1 步(转化):分法数就是人数的约数个数,即找约数个数为 $10$ 的两位数。
- 第 2 步(分解个数):$10=2\times5$,结构只能是 $p^4\times q$($p^9$ 最小为 $512$,不是两位数)。
- 第 3 步(枚举):$2^4=16$,$16\times3=\underline{48}$,$16\times5=\underline{80}$,$16\times7=112$ 超出两位数。
- 第 4 步(求约数和):$48$ 的约数和 $=(1+2+4+8+16)\times(1+3)=31\times4=\underline{124}$。
- 第 5 步:$80$ 的约数和 $=(1+2+4+8+16)\times(1+5)=31\times6=\underline{186}$。
最终答案:人数可能是 $48$(约数和 $124$)或 $80$(约数和 $186$)。 - 2. ch07-chaoyue-02 · 第三套
- 第 1 步(分解个数):$12=2\times6=3\times4=2\times2\times3$,对应结构 $p^{11}$、$p^5q$、$p^3q^2$、$p^2qr$ 等。
- 第 2 步(枚举两位数):$2^2\times3\times5=\underline{60}$,$2^3\times3^2=\underline{72}$,$2^2\times3\times7=84$,$2\times3^2\times5=\underline{90}$,$2^5\times3=\underline{96}$。符合的两位数是 $60,72,84,90,96$。
- 第 3 步(求最小者的约数和):最小的是 $60=2^2\times3\times5$,各档和为 $(1+2+4)=\underline{7}$、$(1+3)=4$、$(1+5)=6$。
- 第 4 步(相乘):$7\times4\times6=\underline{168}$。
最终答案:两位数有 $60,72,84,90,96$;最小的 $60$ 的约数之和是 $168$。 - 2. ch07-chaoyue-02 · 第三套
- 第 1 步(找数):$10=2\times5$,结构只能是 $p^4\times q$,两位数只有 $16\times3=\underline{48}$ 和 $16\times5=\underline{80}$。
- 第 2 步(配对思想):约数两两配对、每对乘积等于原数,$10$ 个约数配成 $10\div2=\underline{5}$ 对,所以约数之积 $=N^5$。
- 第 3 步(算 $48$):$48=2^4\times3$,指数各乘 $5$:$4\times5=\underline{20}$,$1\times5=\underline{5}$,即 $48^5=2^{20}\times3^5$。
- 第 4 步(算 $80$):$80=2^4\times5$,同样得 $80^5=2^{20}\times5^{\underline{5}}$。
最终答案:两位数是 $48$ 与 $80$;$48^5=2^{20}\times3^5$,$80^5=2^{20}\times5^5$。 - 3. ch07-chaoyue-03 · 第一套
- 第 1 步(分解条件):$9=3^2$,$225=3^2\times5^2$。
- 第 2 步(夹逼 $3$ 的指数):$(a,b)=9$ 说明 $a,b$ 中 $3$ 的指数最小值是 $2$;最小公倍数是 $225$ 又说明它们的 $3$ 指数不超过 $2$。所以 $a,b$ 中 $3$ 的指数都恰为 $2$,而 $c$ 中 $3$ 的指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{3}$ 种。
- 第 3 步(分析 $5$ 的指数):$(a,b)=9$ 不含 $5$,说明 $a,b$ 至少一个不含 $5$;两个最小公倍数都含 $5^2$,所以 $c$ 必须含 $5^2$,另一个数的 $5$ 指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{3}$ 种。
- 第 4 步(配合计数):两类选择互相独立,共 $3\times3=\underline{9}$ 组。
最终答案:共有 $9$ 组。 - 3. ch07-chaoyue-03 · 第二套
- 第 1 步(分解条件):$4=2^2$,$100=2^2\times5^2$。
- 第 2 步(夹逼 $2$ 的指数):最大公约数给下界、最小公倍数给上界,$a,b$ 中 $2$ 的指数都恰是 $2$;$c$ 中 $2$ 的指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{3}$ 种。
- 第 3 步(分析 $5$ 的指数):最大公约数 $4$ 不含 $5$,故 $a,b$ 至少一个不含 $5$;两个最小公倍数都含 $5^2$,所以 $c$ 含 $5^2$,另一个数的 $5$ 指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{3}$ 种。
- 第 4 步(相乘):共 $3\times3=\underline{9}$ 种写法。
最终答案:共有 $9$ 种写法。 - 3. ch07-chaoyue-03 · 第三套
- 第 1 步(分解):$4=2^2$,$196=2^2\times7^2$。
- 第 2 步(夹逼 $2$ 的指数):$a,b$ 中 $2$ 的指数都恰为 $2$,$c$ 中可取 $0,1,2$ 共 $\underline{3}$ 种。
- 第 3 步(分析 $7$ 的指数):最大公约数不含 $7$,故 $a,b$ 至少一个不含 $7$;最小公倍数都含 $7^2$,故 $c$ 含 $7^2$,另一个数的 $7$ 指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{3}$ 种。
- 第 4 步(相乘):共 $3\times3=\underline{9}$ 组。
最终答案:共有 $9$ 组。 - 3. ch07-chaoyue-03 · 第三套
- 第 1 步(分解):$8=2^3$,$200=2^3\times5^2$。
- 第 2 步(夹逼 $2$ 的指数):最大公约数要求 $a,b$ 中 $2$ 的指数最小值为 $3$,最小公倍数要求不超过 $3$,所以 $a,b$ 中 $2$ 的指数都恰为 $3$,$c$ 中 $2$ 的指数可取 $0,1,2,3$ 共 $\underline{4}$ 种。
- 第 3 步(分析 $5$ 的指数):$8$ 不含 $5$,故 $a,b$ 至少一个不含 $5$;两个最小公倍数都含 $5^2$,故 $c$ 含 $5^2$,另一个数的 $5$ 指数可取 $0,1,2$ 共 $\underline{3}$ 种。
- 第 4 步(相乘计数):$4\times3=\underline{12}$ 组。
最终答案:共有 $12$ 组。 - 4. ch07-chaoyue-04 · 第一套
- 第 1 步(分解):$2310=2\times3\times5\times7\times11$,共 $\underline{5}$ 个不同的质因数。
- 第 2 步(设结构):$N$ 是 $2310$ 的倍数,所以 $N=2^{a_1}\times3^{a_2}\times5^{a_3}\times7^{a_4}\times11^{a_5}\times\cdots$,且每个指数都 $\ge1$。
- 第 3 步(约数个数方程):$(a_1+1)(a_2+1)\cdots=2310=2\times3\times5\times7\times11$,五个因数都 $\ge2$ 已把 $2310$ 用完,所以 $N$ 不能再含别的质因数。
- 第 4 步(排列计数):把 $2,3,5,7,11$ 分配到五个位置,共 $5\times4\times3\times2\times1=\underline{120}$ 种。
最终答案:共有 $120$ 个数。 - 4. ch07-chaoyue-04 · 第二套
- 第 1 步(分解):$70=2\times5\times7$,编号 $N$ 必含 $2,5,7$,写成 $N=2^a\times5^b\times7^c$,$a,b,c\ge1$。
- 第 2 步(约数个数方程):$(a+1)(b+1)(c+1)=\underline{70}$,而 $70=2\times5\times7$。
- 第 3 步(排除其他质因数):三个因数都不小于 $2$,已经把 $70$ 用完,$N$ 不能含别的质因数。
- 第 4 步(排列计数):把 $2,5,7$ 分给三个位置,共 $3\times2\times1=\underline{6}$ 个。
最终答案:共有 $6$ 个编号。 - 4. ch07-chaoyue-04 · 第三套
- 第 1 步(分解):$165=3\times5\times11$。
- 第 2 步(设结构):$N=3^a\times5^b\times11^c$,且 $a,b,c\ge1$。
- 第 3 步(约数个数方程):$(a+1)(b+1)(c+1)=165=3\times5\times\underline{11}$,三个因数都 $\ge2$ 已用完,$N$ 不能再含别的质因数。
- 第 4 步(排列计数):共 $3\times2\times1=\underline{6}$ 个。
最终答案:共有 $6$ 个数。 - 4. ch07-chaoyue-04 · 第三套
- 第 1 步(结构):$N=2^a\times5^b\times7^c$,$(a+1)(b+1)(c+1)=70=2\times5\times7$,所以指数只能是 $1,4,6$ 的一个排列。
- 第 2 步(怎样最小):底数越大,指数就该越小。所以把最大的指数 $6$ 给最小的质数 $2$,把最小的指数 $1$ 给最大的质数 $7$。
- 第 3 步(算各部分):$2^6=\underline{64}$,$5^4=\underline{625}$,$7^1=7$。
- 第 4 步(相乘):$64\times625\times7=\underline{280000}$。
- 第 5 步(对比验证):若换成 $2^6\times5\times7^4=64\times5\times2401=\underline{768320}$,比 $280000$ 大,说明前面的分配确实最小。
最终答案:最小的是 $280\,000$。 - 5. ch07-chaoyue-05 · 第一套
- 第 1 步(求最小公倍数):$[1,2,\cdots,12]=2^3\times3^2\times5\times7\times11=\underline{27720}$(即 $8\times9\times5\times7\times11$)。
- 第 2 步(算现有约数个数):$(3+1)(2+1)(1+1)(1+1)(1+1)=4\times3\times2\times2\times2=\underline{96}$ 个。
- 第 3 步(分析目标):$128=2^7$,所以每个「指数加一」都必须是 $2$ 的幂。现在 $3$ 那一档是 $3$,不是 $2$ 的幂,必须把 $3$ 的指数由 $2$ 提到 $3$,使该档变成 $\underline{4}$。
- 第 4 步(核对总数):此时约数个数 $=4\times4\times2\times2\times2=\underline{128}$,恰好是 $128$。
- 第 5 步(算 $n$):$n=2^3\times3^3\times5\times7\times11=27720\times3=\underline{83160}$。
最终答案:$n$ 的最小值是 $83\,160$。 - 5. ch07-chaoyue-05 · 第二套
- 第 1 步(转化):件数是 $1\sim10$ 的公倍数,即 $[1,2,\cdots,10]=8\times9\times5\times7=\underline{2520}$ 的倍数。
- 第 2 步(现有个数):$2520=2^3\times3^2\times5\times7$,约数个数 $=4\times3\times2\times2=\underline{48}$ 个,还不到 $72$。
- 第 3 步(方案一):把 $2$ 的指数提到 $5$,档位由 $4$ 变 $6$,个数 $=6\times3\times2\times2=72$,此时件数 $=2520\times4=\underline{10080}$。
- 第 4 步(方案二):把 $5$ 的指数提到 $2$,档位由 $2$ 变 $3$,个数 $=4\times3\times3\times2=72$,件数 $=2520\times5=\underline{12600}$。
- 第 5 步(取小):比较两个方案,最少是 $\underline{10080}$ 件。
最终答案:最少 $10\,080$ 件。 - 5. ch07-chaoyue-05 · 第三套
- 第 1 步(求最小公倍数):$[1,2,\cdots,8]=2^3\times3\times5\times7=\underline{840}$。
- 第 2 步(现有个数):$(3+1)(1+1)(1+1)(1+1)=4\times2\times2\times2=\underline{32}$ 个。
- 第 3 步(要补多少):$96\div32=\underline{3}$,即还要把约数个数扩大到 $3$ 倍。
- 第 4 步(比较方案):可以把 $3$ 的指数提到 $3$(档位 $2\to4$,只扩大 $2$ 倍,不够);把 $2$ 的指数提到 $5$ 再配合别的都更大。最省的是新增一个最小的新质因数 $11$ 并把 $3$ 的指数提到 $2$:$n=2^3\times3^2\times5\times7\times11$,档位 $4\times3\times2\times2\times2=\underline{96}$,恰为 $96$。
- 第 5 步(算出 $n$):$n=8\times9\times5\times7\times11=\underline{27720}$。
最终答案:$n$ 的最小值是 $27\,720$。 - 5. ch07-chaoyue-05 · 第三套
- 第 1 步(下界):$n$ 必是 $[1,2,\cdots,10]=\underline{2520}$(即 $8\times9\times5\times7$)的倍数,$2520$ 的约数个数为 $4\times3\times2\times2=\underline{48}$。
- 第 2 步(要扩大几倍):$144\div48=\underline{3}$,即约数个数要变成原来的 $3$ 倍。
- 第 3 步(方案 A:新增一个最小的新质因数):加上 $11$ 使档位多乘 $2$,再把 $2$ 的指数由 $3$ 提到 $5$(档位 $4\to6$,多乘 $\frac{3}{2}$),此时档位为 $6\times3\times2\times2\times2=\underline{144}$,$n=2^5\times3^2\times5\times7\times11=2520\times4\times11=\underline{110880}$。
- 第 4 步(方案 B:不新增质因数):把 $2$ 提到 $2^5$、$3$ 提到 $3^3$、$5$ 提到 $5^2$,档位为 $6\times4\times3\times2=\underline{144}$,也恰是 $144$,此时 $n=2^5\times3^3\times5^2\times7=32\times27\times25\times7=\underline{151200}$。
- 第 5 步(取最小):$110880$ 与 $151200$ 相比,较小的是 $\underline{110880}$,所以 $n$ 的最小值是 $110\,880$。
最终答案:$n$ 的最小值是 $110\,880$。 - 6. ch07-chaoyue-06 · 第一套
- 第 1 步(求每圈用时):甲 $\frac{3}{8}\div5=\underline{0.075}$(写成分数即 $\frac{3}{40}$ 小时)。
- 第 2 步:乙 $\frac{1}{3}\div\frac{5}{2}=\frac{2}{15}$ 小时,丙 $\frac{1}{2}\div3=\underline{0.166666667}$(即 $\frac{1}{6}$ 小时)。
- 第 3 步(转化):所求时间是 $\frac{3}{40},\frac{2}{15},\frac{1}{6}$ 的最小公倍数。
- 第 4 步(分子取最小公倍数):$[3,2,1]=\underline{6}$;分母取最大公约数:$(40,15,6)=\underline{1}$。
- 第 5 步(得答案并复核圈数):时间 $=6\div1=\underline{6}$ 小时;甲跑 $6\div\frac{3}{40}=\underline{80}$ 圈,乙跑 $6\div\frac{2}{15}=\underline{45}$ 圈,都是整数。
最终答案:$6$ 小时后三人第一次同时回到出发点(各跑 $80,45,36$ 圈)。 - 6. ch07-chaoyue-06 · 第二套
- 第 1 步(转化):所求时间必须同时是三个转一圈时间的整数倍,即求三个分数的最小公倍数。
- 第 2 步(分子取最小公倍数):分子是 $2,1,3$,$[2,1,3]=\underline{6}$。
- 第 3 步(分母取最大公约数):分母是 $35,16,40$,$(35,16,40)=\underline{1}$。
- 第 4 步(得答案):最小公倍数 $=6\div1=\underline{6}$ 分钟。
- 第 5 步(复核):$6\div\frac{2}{35}=\underline{105}$ 圈,是整数,符合。
最终答案:至少 $6$ 分钟。 - 6. ch07-chaoyue-06 · 第三套
- 第 1 步(转化):求 $\frac{1}{2},\frac{2}{3},\frac{3}{4}$ 的最小公倍数。
- 第 2 步(分子取最小公倍数):$[1,2,3]=\underline{6}$。
- 第 3 步(分母取最大公约数):$(2,3,4)=\underline{1}$。
- 第 4 步(得时间):$6\div1=\underline{6}$ 分钟。
- 第 5 步(求圈数):$6\div\frac{1}{2}=\underline{12}$ 圈,$6\div\frac{2}{3}=\underline{9}$ 圈,$6\div\frac{3}{4}=\underline{8}$ 圈。
最终答案:至少 $6$ 分钟,三者分别转了 $12,9,8$ 圈。 - 6. ch07-chaoyue-06 · 第三套
- 第 1 步(求每圈用时):甲 $\frac{1}{5}\div\frac{5}{2}=\underline{0.08}$(即 $\frac{2}{25}$ 小时);乙 $\frac{1}{4}\div3=\underline{0.083333333}$(即 $\frac{1}{12}$ 小时);丙 $\frac{3}{10}\div4=\underline{0.075}$(即 $\frac{3}{40}$ 小时)。
- 第 2 步(分子取最小公倍数):分子是 $2,1,3$,$[2,1,3]=\underline{6}$。
- 第 3 步(分母取最大公约数):分母是 $25,12,40$,$(25,12,40)=\underline{1}$,所以时间 $=6\div1=\underline{6}$ 小时。
- 第 4 步(求圈数):甲 $6\div\frac{2}{25}=\underline{75}$ 圈,乙 $6\div\frac{1}{12}=\underline{72}$ 圈,丙 $6\div\frac{3}{40}=\underline{80}$ 圈。
- 第 5 步(比较):圈数最多的是丙 $80$ 圈,最少的是乙 $72$ 圈,相差 $80-72=\underline{8}$ 圈。
最终答案:(1)$6$ 小时;(2)甲 $75$ 圈、乙 $72$ 圈、丙 $80$ 圈,丙最多,比最少的乙多 $8$ 圈。 - 7. ch07-chaoyue-07 · 第一套
- 第 1 步(关键转化):线段 $AN_k$ 除端点外经过 $(k,900)-1$ 个格点。
- 第 2 步(第 (1) 问用容斥):$900=2^2\times3^2\times5^2$。$1\sim900$ 中 $2$ 的倍数有 $450$ 个,$3$ 的倍数有 $300$ 个,$5$ 的倍数有 $180$ 个;$6$ 的倍数 $150$ 个,$10$ 的倍数 $90$ 个,$15$ 的倍数 $60$ 个,$30$ 的倍数 $30$ 个。不互质的共 $450+300+180-150-90-60+30=\underline{660}$ 个。
- 第 3 步(得互质条数):$900-660=\underline{240}$ 条。
- 第 4 步(第 (2) 问):$k<900$ 时 $(k,900)$ 最大是 $900\div2=\underline{450}$(取 $k=450$),此时经过 $450-1=\underline{449}$ 个格点。
- 第 5 步(第 (3) 问):恰经过 $29$ 个即 $(k,900)=30$,$k=30a$ 且 $a$ 与 $900\div30=\underline{30}$ 互质,$a$ 在 $1\sim29$ 中与 $30$ 互质的有 $1,7,11,13,17,19,23,29$ 共 $\underline{8}$ 个。
最终答案:(1)$240$ 条;(2)$449$ 个;(3)$8$ 条。 - 7. ch07-chaoyue-07 · 第二套
- 第 1 步(转化):第 $k$ 条绳中途碰到的标桩数是 $(k,600)-1$。
- 第 2 步(第 (1) 问容斥):$600=2^3\times3\times5^2$,$1\sim600$ 中与 $600$ 不互质的有 $300+200+120-100-60-40+20=\underline{440}$ 个。
- 第 3 步:互质的有 $600-440=\underline{160}$ 条。
- 第 4 步(第 (2) 问):$(k,600)$ 最大为 $600\div2=\underline{300}$,碰到 $300-1=\underline{299}$ 个。
- 第 5 步(第 (3) 问):$(k,600)=30$,$k=30a$ 且 $a$ 与 $600\div30=\underline{20}$ 互质,$a$ 取 $1,3,7,9,11,13,17,19$ 共 $8$ 条。
最终答案:(1)$160$ 条;(2)$299$ 个;(3)$8$ 条。 - 7. ch07-chaoyue-07 · 第三套
- 第 1 步(转化):线段 $AN_k$ 除端点外经过 $(k,1000)-1$ 个格点。
- 第 2 步(容斥):$1000=2^3\times5^3$,只有两个质因数。$1\sim1000$ 中 $2$ 的倍数 $500$ 个、$5$ 的倍数 $200$ 个、$10$ 的倍数 $100$ 个,不互质的共 $500+200-100=\underline{600}$ 个。
- 第 3 步(互质条数):$1000-600=\underline{400}$ 条。
- 第 4 步(第 (2) 问):最大的 $(k,1000)$ 是 $1000\div2=\underline{500}$,经过 $500-1=\underline{499}$ 个格点。
- 第 5 步(第 (3) 问):恰经过 $24$ 个即 $(k,1000)=25$,$k=25a$ 且 $a$ 与 $1000\div25=\underline{40}$ 互质;$1\sim39$ 中与 $40$ 互质的数共 $\underline{16}$ 个。
最终答案:(1)$400$ 条;(2)$499$ 个;(3)$16$ 条。 - 7. ch07-chaoyue-07 · 第三套
- 第 1 步(转化):线段 $AN_k$ 除端点外经过 $(k,720)-1$ 个格点。
- 第 2 步(容斥):$720=2^4\times3^2\times5$。$1\sim720$ 中 $2$ 的倍数 $360$ 个、$3$ 的倍数 $240$ 个、$5$ 的倍数 $144$ 个;$6$ 的倍数 $120$ 个、$10$ 的倍数 $72$ 个、$15$ 的倍数 $48$ 个、$30$ 的倍数 $24$ 个。不互质的共 $360+240+144-120-72-48+24=\underline{528}$ 个。
- 第 3 步(第 (1) 问):互质的有 $720-528=\underline{192}$ 条。
- 第 4 步(第 (2) 问):最大的 $(k,720)$ 为 $720\div2=\underline{360}$,经过 $360-1=\underline{359}$ 个格点。
- 第 5 步(第 (3) 问):恰经过 $47$ 个即 $(k,720)=48$,$k=48a$ 且 $a$ 与 $720\div48=\underline{15}$ 互质;$1\sim14$ 中与 $15$ 互质的有 $1,2,4,7,8,11,13,14$ 共 $\underline{8}$ 个。
- 第 6 步(第 (4) 问):恰经过 $5$ 个即 $(k,720)=6$,$k=6a$ 且 $a$ 与 $720\div6=\underline{120}$ 互质;$1\sim119$ 中与 $120$ 互质的共 $\underline{32}$ 个。
最终答案:(1)$192$ 条;(2)$359$ 个;(3)$8$ 条;(4)$32$ 条。 - 9. ch07-tuozhan-01 · 第一套
- 第 1 步(分解):$360=2^3\times3^2\times5$。
- 第 2 步(总个数):指数加一连乘,$(3+1)\times(2+1)\times(1+1)=4\times3\times2=\underline{24}$ 个。
- 第 3 步(提因子):是 $3$ 的倍数的约数写成 $3\times d$,则 $d$ 是 $360\div3=\underline{120}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$120=2^3\times3\times5$,约数个数 $=4\times2\times2=\underline{16}$ 个。
最终答案:$360$ 共有 $24$ 个约数,其中 $3$ 的倍数有 $16$ 个。 - 9. ch07-tuozhan-01 · 第二套
- 第 1 步(转化):每盒块数必须整除 $72$,装法数就是 $72$ 的约数个数。
- 第 2 步(分解并计数):$72=2^3\times3^2$,装法共 $(3+1)\times(2+1)=\underline{12}$ 种。
- 第 3 步(提因子):每盒块数是 $3$ 的倍数,写成 $3\times d$,则 $d$ 是 $72\div3=\underline{24}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$24=2^3\times3$,共 $4\times2=\underline{8}$ 种。
最终答案:(1)$12$ 种;(2)$8$ 种。 - 9. ch07-tuozhan-01 · 第三套
- 第 1 步(分解):$540=2^2\times3^3\times5$。
- 第 2 步(总个数):$(2+1)\times(3+1)\times(1+1)=3\times4\times2=\underline{24}$ 个。
- 第 3 步(提因子 $5$):约数写成 $5\times d$,$d$ 是 $540\div5=\underline{108}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$108=2^2\times3^3$,约数个数 $=3\times4=\underline{12}$ 个。
最终答案:$540$ 共有 $24$ 个约数,其中 $5$ 的倍数有 $12$ 个。 - 9. ch07-tuozhan-01 · 第三套
- 第 1 步(分解):$720=2^4\times3^2\times5$。
- 第 2 步(总个数):$(4+1)\times(2+1)\times(1+1)=5\times3\times2=\underline{30}$ 个。
- 第 3 步(提出 $6$):是 $6$ 的倍数的约数写成 $6\times d$,$d$ 是 $720\div6=\underline{120}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$120=2^3\times3\times5$,个数 $=4\times2\times2=\underline{16}$ 个。
- 第 5 步(奇约数):奇约数不含 $2$,即 $3^2\times5=45$ 的约数,共 $3\times2=\underline{6}$ 个。
最终答案:共 $30$ 个约数,其中 $6$ 的倍数 $16$ 个,奇数 $6$ 个。 - 10. ch07-tuozhan-02 · 第一套
- 第 1 步(分解):$7560=2^3\times3^3\times5\times7$。
- 第 2 步(约数个数):$(3+1)\times(3+1)\times(1+1)\times(1+1)=4\times4\times2\times2=\underline{64}$ 个。
- 第 3 步(配对):约数两两配对,每对之积都是 $7560$,共 $64\div2=\underline{32}$ 对,所以乘积 $=7560^{32}$。
- 第 4 步(展开指数):把每个指数都乘 $32$,$3\times32=\underline{96}$,$1\times32=\underline{32}$。
最终答案:共 $64$ 个约数;乘积为 $2^{96}\times3^{96}\times5^{32}\times7^{32}$。 - 10. ch07-tuozhan-02 · 第二套
- 第 1 步(分解):$5400=2^3\times3^3\times5^2$。
- 第 2 步(个数):$(3+1)\times(3+1)\times(2+1)=4\times4\times3=\underline{48}$ 个。
- 第 3 步(配对):每个约数 $d$ 与 $5400\div d$ 配成一对、乘积为 $5400$,共 $48\div2=\underline{24}$ 对。
- 第 4 步(展开):乘积 $=5400^{24}$,指数各乘 $24$:$3\times24=\underline{72}$,$2\times24=\underline{48}$。
最终答案:(1)$48$ 个;(2)$2^{72}\times3^{72}\times5^{48}$。 - 10. ch07-tuozhan-02 · 第三套
- 第 1 步(分解):$12600=2^3\times3^2\times5^2\times7$。
- 第 2 步(个数):$4\times3\times3\times2=\underline{72}$ 个。
- 第 3 步(配对):共 $72\div2=\underline{36}$ 对,乘积 $=12600^{36}$。
- 第 4 步(展开指数):$3\times36=\underline{108}$,$2\times36=\underline{72}$,$1\times36=\underline{36}$。
最终答案:共 $72$ 个约数;乘积为 $2^{108}\times3^{72}\times5^{72}\times7^{36}$。 - 10. ch07-tuozhan-02 · 第三套
- 第 1 步(分解):$3600=2^4\times3^2\times5^2$。
- 第 2 步(个数):$(4+1)\times(2+1)\times(2+1)=5\times3\times3=\underline{45}$ 个。
- 第 3 步(为什么是奇数):$3600=60\times60$ 是完全平方数,配对时 $60$ 与自己配成一对,只算一个,所以个数为奇数。
- 第 4 步(配对求积):把 $60$ 单独留出,其余 $45-1=\underline{44}$ 个约数配成 $44\div2=\underline{22}$ 对,乘积 $=3600^{22}\times60=60^{44}\times60=60^{45}$。
- 第 5 步(展开):$60=2^2\times3\times5$,指数各乘 $45$:$2\times45=\underline{90}$,$1\times45=\underline{45}$。
最终答案:共 $45$ 个约数(奇数,因为 $3600$ 是完全平方数);乘积为 $60^{45}=2^{90}\times3^{45}\times5^{45}$。 - 12. ch07-tuozhan-04 · 第一套
- 第 1 步(分解):$4400=2^4\times5^2\times11$。
- 第 2 步(奇偶分析):两个约数个数相差 $1$,必是一奇一偶;约数个数为奇数的数一定是完全平方数。
- 第 3 步(找完全平方约数):$4400$ 的约数中大于 $1$ 的完全平方数有 $4,16,400$,先试 $16=2^4$,它的约数个数 $=4+1=\underline{5}$ 个。
- 第 4 步(配对):另一个数为 $4400\div16=\underline{275}$,而 $275=5^2\times11$ 的约数个数 $=3\times2=\underline{6}$ 个。
- 第 5 步(检验):$6-5=\underline{1}$,恰好相差 $1$,符合要求。
最终答案:这两个数是 $16$ 和 $275$。 - 12. ch07-tuozhan-04 · 第二套
- 第 1 步(转化):长 $\times$ 宽 $=2800$,即求乘积为 $2800$ 且约数个数相差 $1$ 的一对数。
- 第 2 步(奇偶分析):约数个数相差 $1$ 必一奇一偶,个数为奇数的那个是完全平方数。
- 第 3 步(试 $16$):$16=2^4$,约数个数 $=4+1=\underline{5}$ 个;另一边 $2800\div16=\underline{175}$ 厘米。
- 第 4 步(检验):$175=5^2\times7$,约数个数 $=3\times2=\underline{6}$ 个,比 $5$ 多 $\underline{1}$,符合。
最终答案:宽 $16$ 厘米,长 $175$ 厘米。 - 12. ch07-tuozhan-04 · 第三套
- 第 1 步(分解):$2816=2^8\times11$。
- 第 2 步(找完全平方约数):大于 $1$ 的完全平方约数有 $4,16,64,256$。试 $64=2^6$,约数个数 $=6+1=\underline{7}$ 个(奇数,符合完全平方)。
- 第 3 步(配对):另一个数为 $2816\div64=\underline{44}$。
- 第 4 步(检验):$44=2^2\times11$,约数个数 $=3\times2=\underline{6}$ 个,$7-6=\underline{1}$,恰相差 $1$。
最终答案:这两个数是 $44$ 和 $64$。 - 12. ch07-tuozhan-04 · 第三套
- 第 1 步(分解):$2808=2^3\times3^3\times13$。
- 第 2 步(找完全平方约数):大于 $1$ 的有 $4,9,36$。试 $36=2^2\times3^2$,约数个数 $=3\times3=\underline{9}$ 个(奇数)。
- 第 3 步(配对检验):另一数 $=2808\div36=\underline{78}$,$78=2\times3\times13$ 的约数个数 $=2\times2\times2=\underline{8}$ 个,与 $9$ 相差 $1$,符合。
- 第 4 步(求最大公约数):$36=2^2\times3^2$,$78=2\times3\times13$,公有取低次得 $2\times3=\underline{6}$。
- 第 5 步(求最小公倍数):用两数之积除以最大公约数,$2808\div6=\underline{468}$。
最终答案:(1)$36$ 和 $78$;(2)最大公约数 $6$,最小公倍数 $468$。 - 13. ch07-tuozhan-05 · 第一套
- 第 1 步(分解 $551$):顺次试除,$551\div19=\underline{29}$,所以 $551=19\times29$。
- 第 2 步(分解 $589$):$589\div19=\underline{31}$,所以 $589=19\times31$。
- 第 3 步(求两量):公有质因数是 $19$,$(551,589)=\underline{19}$;全体取高次,$[551,589]=19\times29\times31=\underline{17081}$。
- 第 4 步(分解三个数):$24=2^3\times3$,$36=2^2\times3^2$,$60=2^2\times3\times5$。
- 第 5 步(公有取低次):$2$ 取 $2^2$、$3$ 取 $3^1$,$(24,36,60)=4\times3=\underline{12}$。
- 第 6 步(全体取高次):$[24,36,60]=8\times9\times5=\underline{360}$。
最终答案:(1)$(551,589)=19$,$[551,589]=17\,081$;(2)$(24,36,60)=12$,$[24,36,60]=360$。 - 13. ch07-tuozhan-05 · 第二套
- 第 1 步(辨别):每段最长求最大公约数;一样长的最短总长求最小公倍数。
- 第 2 步(分解):$357\div3=\underline{119}$,$119=7\times17$,故 $357=3\times7\times17$;$391\div17=\underline{23}$,故 $391=17\times23$。
- 第 3 步(最大公约数):公有质因数只有 $17$,所以每段最长 $\underline{17}$ 厘米。
- 第 4 步(最小公倍数):$[391,357]=17\times3\times7\times23=\underline{8211}$ 厘米。
最终答案:(1)每段最长 $17$ 厘米;(2)至少各接到 $8211$ 厘米。 - 13. ch07-tuozhan-05 · 第三套
- 第 1 步(分解):$403\div13=\underline{31}$,$533\div13=\underline{41}$,所以 $403=13\times31$,$533=13\times41$。
- 第 2 步(求两量):$(403,533)=\underline{13}$,$[403,533]=13\times31\times41=\underline{16523}$。
- 第 3 步(分解三数):$20=2^2\times5$,$30=2\times3\times5$,$45=3^2\times5$。
- 第 4 步(公有取低次):三个数都含的只有 $5$,$(20,30,45)=\underline{5}$。
- 第 5 步(全体取高次):$[20,30,45]=4\times9\times5=\underline{180}$。
最终答案:(1)$(403,533)=13$,$[403,533]=16\,523$;(2)$(20,30,45)=5$,$[20,30,45]=180$。 - 13. ch07-tuozhan-05 · 第三套
- 第 1 步(分解):两数都是偶数,$682\div2=\underline{341}$,$806\div2=\underline{403}$。
- 第 2 步(继续分解):$341=11\times31$,$403=13\times31$,所以 $682=2\times11\times31$,$806=2\times13\times31$。
- 第 3 步(公有取低次):公有质因数是 $2$ 和 $31$,$(682,806)=2\times31=\underline{62}$。
- 第 4 步(全体取高次):$[682,806]=2\times11\times13\times31=\underline{8866}$。
- 第 5 步(验证):$62\times8866=\underline{549692}$,而 $682\times806=\underline{549692}$,两者相等。
最终答案:(1)$(682,806)=62$,$[682,806]=8866$;(2)两边都是 $549\,692$,关系成立。 - 14. ch07-tuozhan-06 · 第一套
- 第 1 步(辗转相除):$2299\div2261=1\cdots\underline{38}$。
- 第 2 步:$2261\div38=59\cdots\underline{19}$(因为 $38\times59=2242$),再 $38\div19=2\cdots0$,所以 $(2261,2299)=19$。
- 第 3 步(并入第三数):$2717\div19=\underline{143}$,能整除,所以三数的最大公约数是 $19$。
- 第 4 步(借公因数拆开):$2261=19\times7\times17$,$2299=19\times11^2$,$2717=19\times11\times13$。
- 第 5 步(全体取高次):$[2261,2299,2717]=7\times121\times13\times17\times19=\underline{3556553}$。
最终答案:最大公约数是 $19$,最小公倍数是 $3\,556\,553$。 - 14. ch07-tuozhan-06 · 第二套
- 第 1 步(辨别):共用最大分组求最大公约数,同时回到起点求最小公倍数。
- 第 2 步(辗转相除):$1573\div1547=1\cdots\underline{26}$,$1547\div26=59\cdots\underline{13}$,$26\div13=2\cdots0$,得 $(1573,1547)=13$。
- 第 3 步(并入第三个):$1859\div13=\underline{143}$,能整除,故最大公约数为 $13$ 齿。
- 第 4 步(求最小公倍数):$1547=13\times7\times17$,$1573=13\times11^2$,$1859=13^2\times11$,全体取高次得 $7\times121\times169\times17=\underline{2433431}$ 齿。
最终答案:(1)$13$ 齿;(2)至少 $2\,433\,431$ 齿。 - 14. ch07-tuozhan-06 · 第三套
- 第 1 步(辗转相除):$1147\div1073=1\cdots\underline{74}$。
- 第 2 步:$1073\div74=14\cdots\underline{37}$($74\times14=1036$),再 $74\div37=2\cdots0$,所以 $(1073,1147)=37$。
- 第 3 步(并入第三数):$1591\div37=\underline{43}$,能整除,故最大公约数为 $37$。
- 第 4 步(拆开):$1073=37\times29$,$1147=37\times31$,$1591=37\times43$。
- 第 5 步(全体取高次):最小公倍数 $=37\times29\times31\times43=\underline{1430309}$。
最终答案:最大公约数是 $37$,最小公倍数是 $1\,430\,309$。 - 14. ch07-tuozhan-06 · 第三套
- 第 1 步(辗转相除):$2701\div2183=1\cdots\underline{518}$。
- 第 2 步:$2183\div518=4\cdots\underline{111}$($518\times4=2072$),$518\div111=4\cdots\underline{74}$($111\times4=444$),$111\div74=1\cdots37$,$74\div37=2\cdots0$,故 $(2183,2701)=37$。
- 第 3 步(并入第三数):$3293\div37=\underline{89}$,能整除,最大公约数为 $37$。
- 第 4 步(拆开求最小公倍数):$2183=37\times59$,$2701=37\times73$,$3293=37\times89$,最小公倍数 $=37\times59\times73\times89=\underline{14182951}$。
- 第 5 步(求倍数):$14182951\div37=\underline{383323}$。
最终答案:(1)最大公约数 $37$,最小公倍数 $14\,182\,951$;(2)是最大公约数的 $383\,323$ 倍。 - 15. ch07-tuozhan-07 · 第一套
- 第 1 步(先减余数):分出去的苹果 $450-18=\underline{432}$ 个,梨 $700-52=\underline{648}$ 个,橘子 $300-12=\underline{288}$ 个。
- 第 2 步(人数是公约数):$432=2^4\times3^3$,$648=2^3\times3^4$,$288=2^5\times3^2$,公有取低次得 $8\times9=\underline{72}$。
- 第 3 步(用余数筛):梨剩了 $52$ 个还分不动,说明人数必须大于 $52$。$72$ 的约数中大于 $52$ 的只有 $\underline{72}$。
- 第 4 步(每人苹果):$432\div72=\underline{6}$ 个。
最终答案:共有 $72$ 个小朋友,每人分得 $6$ 个苹果。 - 15. ch07-tuozhan-07 · 第二套
- 第 1 步(先减余数):分出去的铅笔 $225-9=\underline{216}$,本子 $350-26=\underline{324}$,橡皮 $150-6=\underline{144}$。
- 第 2 步(人数是公约数):$(216,324,144)=4\times9=\underline{36}$。
- 第 3 步(用余数筛):本子剩 $26$ 本还分不动,人数必须大于 $26$;$36$ 的约数中只有 $36$ 满足。
- 第 4 步(每人铅笔):$216\div36=\underline{6}$ 支。
最终答案:每位成员分到 $6$ 支铅笔。 - 15. ch07-tuozhan-07 · 第三套
- 第 1 步(先减余数):糖 $272-20=\underline{252}$,饼干 $372-12=\underline{360}$,果冻 $294-6=\underline{288}$。
- 第 2 步(求最大公约数):$252=2^2\times3^2\times7$,$360=2^3\times3^2\times5$,$288=2^5\times3^2$,公有取低次得 $4\times9=\underline{36}$。
- 第 3 步(用余数筛):最大余数是糖的 $20$,人数必须大于 $20$;$36$ 的约数中大于 $20$ 的只有 $\underline{36}$。
- 第 4 步(每人饼干):$360\div36=\underline{10}$ 块。
最终答案:共有 $36$ 个小朋友,每人分得 $10$ 块饼干。 - 15. ch07-tuozhan-07 · 第三套
- 第 1 步(先减余数):苹果 $505-25=\underline{480}$,梨 $635-11=\underline{624}$,橘子 $345-9=\underline{336}$。
- 第 2 步(求最大公约数):$480=2^5\times3\times5$,$624=2^4\times3\times13$,$336=2^4\times3\times7$,公有取低次得 $16\times3=\underline{48}$。
- 第 3 步(用余数筛):最大余数是 $25$,人数须大于 $25$;$48$ 的约数中大于 $25$ 的只有 $\underline{48}$。
- 第 4 步(每人份额):苹果 $480\div48=\underline{10}$,梨 $624\div48=\underline{13}$,橘子 $336\div48=\underline{7}$。
- 第 5 步(总量):分出去的水果共 $480+624+336=\underline{1440}$ 个。
最终答案:(1)$48$ 个小朋友;(2)每人苹果 $10$、梨 $13$、橘子 $7$ 个;(3)共分出 $1440$ 个。 - 16. ch07-tuozhan-08 · 第一套
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=12\times360=\underline{4320}$。
- 第 2 步(求这个数):$4320\div24=\underline{180}$。
- 第 3 步(回代验算最大公约数):$180=2^2\times3^2\times5$,$24=2^3\times3$,公有取低次得 $4\times3=\underline{12}$。
- 第 4 步(回代验算最小公倍数):全体取高次得 $8\times9\times5=\underline{360}$,与题目一致。
最终答案:这个数是 $180$。 - 16. ch07-tuozhan-08 · 第二套
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=8\times80=\underline{640}$。
- 第 2 步(求甲):$640\div16=\underline{40}$ 个。
- 第 3 步(复核):$(40,16)=\underline{8}$,$[40,16]=\underline{80}$,与题目一致。
最终答案:甲每箱装 $40$ 个。 - 16. ch07-tuozhan-08 · 第三套
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=15\times315=\underline{4725}$。
- 第 2 步(求这个数):$4725\div45=\underline{105}$。
- 第 3 步(回代验算):$105=3\times5\times7$,$45=3^2\times5$,公有取低次得 $3\times5=\underline{15}$。
- 第 4 步(验最小公倍数):全体取高次得 $9\times5\times7=\underline{315}$,与题目一致。
最终答案:这个数是 $105$。 - 16. ch07-tuozhan-08 · 第三套
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=6\times252=\underline{1512}$。
- 第 2 步(求这个数):$1512\div36=\underline{42}$。
- 第 3 步(回代验算):$42=2\times3\times7$,$36=2^2\times3^2$,公有取低次得 $2\times3=\underline{6}$,全体取高次得 $4\times9\times7=\underline{252}$,与题目一致。
- 第 4 步(求约数个数):$42=2\times3\times7$,指数都是 $1$,约数个数 $=2\times2\times2=\underline{8}$ 个。
最终答案:(1)这个数是 $42$;(2)它有 $8$ 个约数。 - 17. ch07-tuozhan-09 · 第一套
- 第 1 步(设法算商):设两数为 $24a$、$24b$($a,b$ 互质),则 $ab=480\div24=\underline{20}$。
- 第 2 步(找互质拆法):$20=1\times20=2\times10=4\times5$,其中 $2$ 与 $10$ 都含 $2$、不互质,舍去。
- 第 3 步(用不成倍数筛):$1\times20$ 会给出 $24$ 与 $24\times20=\underline{480}$,后者是前者的倍数,与条件矛盾,舍去。
- 第 4 步(还原):只能取 $4\times5$,两数为 $24\times4=\underline{96}$ 与 $24\times5=\underline{120}$。
最终答案:这两个数是 $96$ 和 $120$。 - 17. ch07-tuozhan-09 · 第二套
- 第 1 步(设法算商):设两队人数为 $18a$、$18b$($a,b$ 互质),$ab=216\div18=\underline{12}$。
- 第 2 步(互质拆法):$12=1\times12=2\times6=3\times4$,$2$ 与 $6$ 不互质,舍去。
- 第 3 步(用不成倍数筛):$1\times12$ 给出 $18$ 与 $18\times12=\underline{216}$,是倍数关系,舍去。
- 第 4 步(还原):取 $3\times4$,两队为 $18\times3=\underline{54}$ 人与 $18\times4=\underline{72}$ 人。
最终答案:两队分别是 $54$ 人和 $72$ 人。 - 17. ch07-tuozhan-09 · 第三套
- 第 1 步(算商):$ab=588\div21=\underline{28}$。
- 第 2 步(互质拆法):$28=1\times28=2\times14=4\times7$,$2$ 与 $14$ 不互质舍去。
- 第 3 步(用不成倍数筛):$1\times28$ 给出 $21$ 与 $21\times28=\underline{588}$,成倍数关系舍去。
- 第 4 步(还原):取 $4\times7$,两数为 $21\times4=\underline{84}$ 与 $21\times7=\underline{147}$。
最终答案:这两个数是 $84$ 和 $147$。 - 17. ch07-tuozhan-09 · 第三套
- 第 1 步(算商):设两数为 $9a$、$9b$($a,b$ 互质),$ab=1620\div9=\underline{180}$。
- 第 2 步(找互质拆法):$180=2^2\times3^2\times5$,同一质因数不能分到两边,所以 $4,9,5$ 三块整块分配。除去 $1\times180$(会成倍数关系,舍去),可拆成 $4\times45$、$9\times20$、$5\times36$,共 $\underline{3}$ 组。
- 第 3 步(还原第一组):$9\times4=36$ 与 $9\times45=\underline{405}$,和为 $36+405=\underline{441}$。
- 第 4 步(还原第二组):$9\times9=81$ 与 $9\times20=\underline{180}$,和为 $81+180=\underline{261}$。
- 第 5 步(还原第三组):$9\times5=45$ 与 $9\times36=\underline{324}$,和为 $45+324=\underline{369}$。
最终答案:三组:$36$ 与 $405$(和 $441$)、$81$ 与 $180$(和 $261$)、$45$ 与 $324$(和 $369$)。 - 18. ch07-tuozhan-10 · 第一套
- 第 1 步(设法):设两数为 $8a$、$8b$($a,b$ 互质)。
- 第 2 步(由两量得 $ab$):$8a\times8b=8\times1120$,所以 $ab=8\times1120\div64=\underline{140}$。
- 第 3 步(由差得 $b-a$):$8\times(b-a)=184$,所以 $b-a=184\div8=\underline{23}$。
- 第 4 步(匹配):$140=1\times140=4\times35=5\times28=7\times20$,其中相差 $23$ 的是 $5$ 与 $28$($28-5=\underline{23}$),且 $5,28$ 互质。
- 第 5 步(还原):较小的数 $=8\times5=\underline{40}$,较大的数 $=8\times28=\underline{224}$。
最终答案:较小的数是 $40$(另一个数是 $224$)。 - 18. ch07-tuozhan-10 · 第二套
- 第 1 步(设法):设两根长为 $6a$、$6b$ 厘米($a,b$ 互质)。
- 第 2 步(由两量得 $ab$):$36ab=6\times420$,$ab=6\times420\div36=\underline{70}$。
- 第 3 步(由差得 $b-a$):$6\times(b-a)=18$,$b-a=\underline{3}$。
- 第 4 步(匹配):$70=7\times10$,恰好 $10-7=3$ 且互质。
- 第 5 步(还原):较短的一根 $=6\times7=\underline{42}$ 厘米。
最终答案:较短的一根长 $42$ 厘米。 - 18. ch07-tuozhan-10 · 第三套
- 第 1 步(设法与求积):设两数为 $12a$、$12b$(互质),$ab=12\times720\div144=\underline{60}$。
- 第 2 步(由差得 $b-a$):$12\times(b-a)=132$,$b-a=132\div12=\underline{11}$。
- 第 3 步(匹配):$60=1\times60=3\times20=4\times15=5\times12$,其中 $15-4=\underline{11}$,正好是 $11$,且 $4,15$ 互质。
- 第 4 步(还原):较小数 $=12\times4=\underline{48}$,较大数 $=12\times15=\underline{180}$。
最终答案:较小的数是 $48$(另一个是 $180$)。 - 18. ch07-tuozhan-10 · 第三套
- 第 1 步(设法求积):设两数为 $15a$、$15b$(互质),$ab=15\times3150\div225=\underline{210}$。
- 第 2 步(由差得 $b-a$):$15\times(b-a)=165$,$b-a=165\div15=\underline{11}$。
- 第 3 步(匹配):要找 $ab=210$ 且 $b-a=11$ 的互质一对,试 $10\times21=\underline{210}$,且 $21-10=\underline{11}$,$10$ 与 $21$ 互质,符合。
- 第 4 步(还原两数):较小 $=15\times10=\underline{150}$,较大 $=15\times21=\underline{315}$。
- 第 5 步(求和):$150+315=\underline{465}$。
最终答案:(1)两数是 $150$ 和 $315$;(2)和是 $465$。 - 19. ch07-tuozhan-11 · 第一套
- 第 1 步(夹逼):每个数都是 $26$ 的倍数又是 $52$ 的约数,而 $52\div26=\underline{2}$,所以每个数只能是 $26$ 或 $52$。
- 第 2 步(排除全同):三个都取 $52$ 则最大公约数是 $52$,不合;三个都取 $26$ 则最小公倍数是 $26$,也不合。
- 第 3 步(情形一:两个 $26$、一个 $52$):和 $=26+26+52=\underline{104}$。
- 第 4 步(情形二:一个 $26$、两个 $52$):和 $=26+52+52=\underline{130}$。
最终答案:和可能是 $104$ 或 $130$。 - 19. ch07-tuozhan-11 · 第二套
- 第 1 步(夹逼):每个数是 $35$ 的倍数且是 $70$ 的约数,$70\div35=\underline{2}$,所以只能取 $35$ 或 $70$。
- 第 2 步(排除全同):全取 $70$ 最大公约数会变成 $70$;全取 $35$ 最小公倍数只有 $35$,都不合题意。
- 第 3 步(两个 $35$、一个 $70$):和 $=35+35+70=\underline{140}$。
- 第 4 步(一个 $35$、两个 $70$):和 $=35+70+70=\underline{175}$。
最终答案:和可能是 $140$ 或 $175$。 - 19. ch07-tuozhan-11 · 第三套
- 第 1 步(夹逼):$90\div45=\underline{2}$,每个数只能是 $45$ 或 $90$。
- 第 2 步(排除全同):不能全是 $45$(最小公倍数会是 $45$),也不能全是 $90$(最大公约数会是 $90$)。
- 第 3 步(两个 $45$、一个 $90$):和 $=45+45+90=\underline{180}$。
- 第 4 步(一个 $45$、两个 $90$):和 $=45+90+90=\underline{225}$。
最终答案:和可能是 $180$ 或 $225$。 - 19. ch07-tuozhan-11 · 第三套
- 第 1 步(夹逼):每个数是 $12$ 的倍数且是 $24$ 的约数,$24\div12=\underline{2}$,所以每个数只能是 $12$ 或 $24$。
- 第 2 步(两端条件):至少要有一个 $12$(否则最大公约数是 $24$),也至少要有一个 $24$(否则最小公倍数是 $12$),所以 $24$ 的个数只能是 $1,2,3$ 个。
- 第 3 步(一个 $24$):和 $=12+12+12+24=\underline{60}$。
- 第 4 步(两个 $24$):和 $=12+12+24+24=\underline{72}$。
- 第 5 步(三个 $24$):和 $=12+24+24+24=\underline{84}$。
最终答案:和可能是 $60$、$72$ 或 $84$。 - 20. ch07-tuozhan-12 · 第一套
- 第 1 步(整除性):设最大公约数为 $d$,则和也是 $d$ 的倍数,$2145=3\times5\times11\times13$,所以 $d$ 是 $2145$ 的约数。
- 第 2 步(最小和上界):$5$ 个数互不相同,最小取 $d,2d,3d,4d,5d$,和至少 $d\times(1+2+3+4+5)=\underline{15}\times d$。
- 第 3 步(解不等式):$15d\le2145$,所以 $d\le2145\div15=\underline{143}$。
- 第 4 步(取最大约数):$2145$ 的约数中不超过 $143$ 的最大者是 $11\times13=\underline{143}$。
- 第 5 步(构造验证):取 $143,286,429,572,715$,它们的和 $=143\times15=\underline{2145}$,恰为 $2145$。
最终答案:最大公约数最大能是 $143$。 - 20. ch07-tuozhan-12 · 第二套
- 第 1 步(整除性):每班本数都是 $d$ 的倍数,总数也是,$1111=11\times\underline{101}$,所以 $d$ 是 $1111$ 的约数。
- 第 2 步(最小和上界):四个数互不相同,至少是 $d,2d,3d,4d$,和至少 $d\times(1+2+3+4)=\underline{10}\times d$。
- 第 3 步(解不等式):$10d\le1111$,所以 $d\le111$(取整)。
- 第 4 步(取最大约数):$1111$ 的约数 $1,11,101,1111$ 中不超过 $111$ 的最大者是 $\underline{101}$。
- 第 5 步(构造):$101\times1+101\times2+101\times3+101\times5=101\times11=\underline{1111}$,正好 $1111$ 本。
最终答案:$d$ 最大是 $101$。 - 20. ch07-tuozhan-12 · 第三套
- 第 1 步(整除性):$2323=23\times101$,$d$ 必是 $2323$ 的约数,候选为 $1,23,101,2323$。
- 第 2 步(最小和上界):四数不同,和至少 $d\times(1+2+3+4)=\underline{10}\times d$,所以 $10d\le2323$,$d\le232$(取整)。
- 第 3 步(取最大候选):候选中不超过 $232$ 的最大者是 $\underline{101}$。
- 第 4 步(构造):$2323\div101=\underline{23}$,要把 $23$ 拆成 $4$ 个不同正整数之和,如 $1+2+3+17=\underline{23}$。
- 第 5 步(写出实例):四数为 $101,202,303,1717$,和恰为 $2323$。
最终答案:最大公约数最大能是 $101$。 - 20. ch07-tuozhan-12 · 第三套
- 第 1 步(整除性):$4095=3^2\times5\times7\times13$,最大公约数 $d$ 必是 $4095$ 的约数。
- 第 2 步(最小和上界):$6$ 个不同数至少是 $d,2d,\cdots,6d$,和至少 $d\times(1+2+3+4+5+6)=\underline{21}\times d$。
- 第 3 步(解不等式):$21d\le4095$,所以 $d\le4095\div21=\underline{195}$。
- 第 4 步(找最大约数):试 $195=3\times5\times13$,$4095\div195=\underline{21}$,能整除且 $195\le195$,所以 $d$ 最大为 $195$。
- 第 5 步(构造):商 $21$ 恰好等于 $1+2+3+4+5+6$,所以取 $195,390,585,780,975,1170$,和 $=195\times21=\underline{4095}$。
最终答案:(1)最大公约数最大是 $195$;(2)如 $195,390,585,780,975,1170$。 - 21. ch07-tuozhan-13 · 第一套
- 第 1 步(分解):$900=2^2\times3^2\times5^2$,$1225=5^2\times7^2$,$1764=2^2\times3^2\times7^2$。
- 第 2 步(看质因数 $2$):甲乙、甲丙都含 $2^2$,乙丙不含 $2$,说明 $2^2$ 只能来自甲,甲含 $2^2=\underline{4}$。
- 第 3 步(看质因数 $3$):甲乙、甲丙都含 $3^2$,乙丙不含 $3$,所以甲含 $3^2=\underline{9}$。
- 第 4 步(排除 $5,7$):甲丙不含 $5$,故甲不含 $5$;甲乙不含 $7$,故甲不含 $7$。
- 第 5 步(得甲):甲 $=4\times9=\underline{36}$。
最终答案:甲数是 $36$。 - 21. ch07-tuozhan-13 · 第二套
- 第 1 步(转化):同时保养的最短间隔就是两周期的最小公倍数。
- 第 2 步(分解):$90=2\times3^2\times5$,$105=3\times5\times7$,$126=2\times3^2\times7$。
- 第 3 步(看 $2$):含甲的两个最小公倍数都有 $2$,不含甲的那个没有 $2$,所以 $2$ 来自甲。
- 第 4 步(看 $3$):含甲的两个都含 $3^2=\underline{9}$,而乙丙只含 $3$,所以甲含 $3^2$。
- 第 5 步(得甲):甲不含 $5$、不含 $7$,所以甲 $=2\times9=\underline{18}$ 天。
最终答案:甲的保养周期是 $18$ 天。 - 21. ch07-tuozhan-13 · 第三套
- 第 1 步(分解):$1260=2^2\times3^2\times5\times7$,$385=5\times7\times11$,$396=2^2\times3^2\times11$。
- 第 2 步(看 $2$):甲乙、甲丙都含 $2^2$,乙丙不含 $2$,所以甲含 $2^2=\underline{4}$。
- 第 3 步(看 $3$):甲乙、甲丙都含 $3^2$,乙丙不含 $3$,所以甲含 $3^2=\underline{9}$。
- 第 4 步(排除 $5,7,11$):甲丙不含 $5,7$,甲乙不含 $11$,所以甲都不含。
- 第 5 步(得甲):甲 $=4\times9=\underline{36}$。
最终答案:甲数是 $36$。 - 21. ch07-tuozhan-13 · 第三套
- 第 1 步(分解):$1980=2^2\times3^2\times5\times11$,$2695=5\times7^2\times11$,$1764=2^2\times3^2\times7^2$。
- 第 2 步(看 $2$ 与 $3$):甲乙、甲丙都含 $2^2$ 与 $3^2$,而乙丙两者都不含,所以甲含 $2^2\times3^2=4\times9=\underline{36}$。
- 第 3 步(排除其他质因数):甲丙不含 $5,11$,甲乙不含 $7$,所以甲 $=36$。
- 第 4 步(约数个数):$36=2^2\times3^2$,约数个数 $=(2+1)\times(2+1)=\underline{9}$ 个。
- 第 5 步(判完全平方):$6\times6=\underline{36}$,所以 $36$ 是完全平方数,这也解释了它的约数个数为奇数。
最终答案:(1)甲数是 $36$;(2)有 $9$ 个约数,且 $36=6^2$ 是完全平方数。 - 22. ch07-tuozhan-14 · 第一套
- 第 1 步(设法):设数为 $2^a\times3^b$($a,b\ge1$),则 $(a+1)(b+1)=16$。
- 第 2 步(拆 $16$):拆成两个大于 $1$ 的数:$2\times8,4\times4,8\times2$,对应 $(a,b)=(1,7),(3,3),(7,1)$,即 $2\times3^7=4374$、$2^3\times3^3=\underline{216}$、$2^7\times3=\underline{384}$。
- 第 3 步(用最大公约数定指数):$24=2^3\times3$,说明两数中 $2$ 的最低指数是 $3$、$3$ 的最低指数是 $1$。
- 第 4 步(配对检验):$216=2^3\times3^3$ 与 $384=2^7\times3$,$2$ 的最低指数是 $3$、$3$ 的最低指数是 $1$,符合;含 $4374=2\times3^7$ 的组合里 $2$ 的最低指数只有 $1$,不符合。
- 第 5 步(求和):$216+384=\underline{600}$。
最终答案:两数之和是 $600$。 - 22. ch07-tuozhan-14 · 第二套
- 第 1 步(设法):编号形如 $2^a\times3^b$($a,b\ge1$),$(a+1)(b+1)=12$。
- 第 2 步(列候选):$(a,b)=(1,5),(2,3),(3,2),(5,1)$,即 $486$、$2^2\times3^3=\underline{108}$、$2^3\times3^2=72$、$2^5\times3=\underline{96}$。
- 第 3 步(用最大公约数):$12=2^2\times3$,两数中 $2$ 的最低指数是 $2$、$3$ 的最低指数是 $1$。
- 第 4 步(配对):$108=2^2\times3^3$ 与 $96=2^5\times3$ 恰好满足,求和 $108+96=\underline{204}$。
最终答案:两个编号之和是 $204$。 - 22. ch07-tuozhan-14 · 第三套
- 第 1 步(列候选):由 $(a+1)(b+1)=12$ 得候选 $2\times3^5=486$、$2^2\times3^3=108$、$2^3\times3^2=\underline{72}$、$2^5\times3=96$。
- 第 2 步(用最大公约数定指数):$18=2\times3^2$,两数中 $2$ 的最低指数是 $1$、$3$ 的最低指数是 $2$。
- 第 3 步(配对检验):只有 $486=2\times3^5$ 与 $72=2^3\times3^2$ 满足($2$ 的最低指数 $1$,$3$ 的最低指数 $2$)。
- 第 4 步(求和):$486+72=\underline{558}$。
最终答案:两数之和是 $558$。 - 22. ch07-tuozhan-14 · 第三套
- 第 1 步(列候选):由 $(a+1)(b+1)=12$ 得 $486,108,72,96$ 四个候选。
- 第 2 步(用最大公约数配对):$12=2^2\times3$ 要求 $2$ 的最低指数为 $2$、$3$ 的最低指数为 $1$,只有 $108=2^2\times3^3$ 与 $96=2^5\times3$ 满足,和为 $108+96=\underline{204}$。
- 第 3 步(求最小公倍数):全体取高次,$2$ 取 $2^5$、$3$ 取 $3^3$,$[108,96]=32\times27=\underline{864}$。
- 第 4 步(算两数之积):$108\times96=\underline{10368}$。
- 第 5 步(验证关系):$12\times864=\underline{10368}$,与 $10368$ 相等,关系成立。
最终答案:(1)$108$ 和 $96$(和 $204$);(2)最小公倍数 $864$;(3)两边都是 $10\,368$,关系成立。 - 23. ch07-xingqu-01 · 第一套
- 第 1 步(倍数怎么来):把 $36$ 依次乘 $1,2,3,4$,$36\times2=\underline{72}$,$36\times3=\underline{108}$,$36\times4=\underline{144}$。
- 第 2 步(成对试除找约数):从 $1$ 开始试除,除得尽就得到一对。$36\div1=36$;$36\div2=\underline{18}$;$36\div3=\underline{12}$。
- 第 3 步:继续试除,$36\div4=\underline{9}$;$5$ 除不尽跳过;$36\div6=\underline{6}$,两个约数在这里相遇,可以停了。
- 第 4 步(数一数):把这些约数按从小到大排好是 $1,2,3,4,6,9,12,18,36$,一共 $\underline{9}$ 个。
最终答案:(1)如 $36,72,108,144$;(2)$1,2,3,4,6,9,12,18,36$,共 $9$ 个。 - 23. ch07-xingqu-01 · 第二套
- 第 1 步(转化):每堆颗数必须能整除 $24$,所以问题就是找 $24$ 的全部约数。
- 第 2 步(成对试除):$24\div1=24$;$24\div2=\underline{12}$;$24\div3=\underline{8}$;$24\div4=\underline{6}$。
- 第 3 步:$5$ 除不尽,而 $4$ 与 $6$ 已经相遇,说明找全了。全部约数为 $1,2,3,4,6,8,12,24$。
- 第 4 步(数分法):有几个约数就有几种分法,共 $\underline{8}$ 种。
最终答案:(1)如每堆 $1,2,3,4$ 颗;(2)共 $8$ 种分法。 - 23. ch07-xingqu-01 · 第三套
- 第 1 步(配对思想):约数总是成对出现,找到 $d$ 就同时找到 $60\div d$。
- 第 2 步:$60\div1=60$;$60\div2=\underline{30}$;$60\div3=\underline{20}$;$60\div4=\underline{15}$。
- 第 3 步:$60\div5=\underline{12}$;$60\div6=\underline{10}$;再往下 $7,8$ 都除不尽,而 $8\times8=64>60$,说明已找全。
- 第 4 步(数个数):约数为 $1,2,3,4,5,6,10,12,15,20,30,60$,共 $\underline{12}$ 个。
最终答案:$1,2,3,4,5,6,10,12,15,20,30,60$,共 $12$ 个。 - 23. ch07-xingqu-01 · 第三套
- 第 1 步(分解质因数):短除,$72\div2=\underline{36}$,$36\div2=\underline{18}$,$18\div2=\underline{9}$,$9=3\times3$,所以 $72=2^3\times3^2$。
- 第 2 步(约数怎么造):$72$ 的约数形如 $2^a\times3^b$,$a$ 可取 $0,1,2,3$ 共 $3+1=\underline{4}$ 种,$b$ 可取 $0,1,2$ 共 $2+1=\underline{3}$ 种。
- 第 3 步(乘法原理):两种选法互相独立,约数个数为 $4\times3=\underline{12}$ 个。
最终答案:$72=2^3\times3^2$,共有 $12$ 个约数。 - 24. ch07-xingqu-02 · 第一套
- 第 1 步(分解 $165$):$165\div3=\underline{55}$,$55=5\times11$,所以 $165=3\times5\times11$。
- 第 2 步(两两搭配):选两个质因数相乘,$3\times5=\underline{15}$,$3\times11=\underline{33}$,$5\times11=\underline{55}$。
- 第 3 步(数一数):每个质因数都只有选或不选两种,共 $2\times2\times2=\underline{8}$ 个约数,即 $1,3,5,11,15,33,55,165$。
- 第 4 步(分解 $108$):$108=2^2\times3^3$,$2$ 可取 $0\sim2$ 共 $2+1=\underline{3}$ 种,$3$ 可取 $0\sim3$ 共 $3+1=\underline{4}$ 种。
- 第 5 步:约数个数为 $3\times4=\underline{12}$ 个。
最终答案:(1)$1,3,5,11,15,33,55,165$;(2)$108$ 共有 $12$ 个约数。 - 24. ch07-xingqu-02 · 第二套
- 第 1 步(转化):每行人数必须整除 $105$,问题即求 $105$ 的全部约数。
- 第 2 步(分解):$105\div3=\underline{35}$,$35=5\times7$,所以 $105=3\times5\times7$。
- 第 3 步(搭配):两两相乘得 $3\times5=\underline{15}$,$3\times7=\underline{21}$,$5\times7=\underline{35}$。
- 第 4 步(数一数):加上 $1$ 和 $105$ 本身,共 $2\times2\times2=\underline{8}$ 种排法。
最终答案:每行可以是 $1,3,5,7,15,21,35,105$ 人,共 $8$ 种。 - 24. ch07-xingqu-02 · 第三套
- 第 1 步(分解):$231\div3=\underline{77}$,$77=7\times11$,所以 $231=3\times7\times11$。
- 第 2 步(选一个):约数中是质数的有 $3,7,11$。
- 第 3 步(选两个):$3\times7=\underline{21}$,$3\times11=\underline{33}$,$7\times11=\underline{77}$。
- 第 4 步(选零个与全选):$1$ 与 $3\times7\times11=\underline{231}$。共 $2\times2\times2=\underline{8}$ 个约数。
最终答案:$1,3,7,11,21,33,77,231$,共 $8$ 个。 - 24. ch07-xingqu-02 · 第三套
- 第 1 步(分解):$360=2^3\times3^2\times5$。
- 第 2 步(约数个数公式):三个指数各加一再相乘,$(3+1)\times(2+1)\times(1+1)=4\times3\times\underline{2}=\underline{24}$ 个。
- 第 3 步(先算奇约数):奇约数不含质因数 $2$,就是 $3^2\times5=45$ 的约数,共 $(2+1)\times(1+1)=\underline{6}$ 个。
- 第 4 步(作差得偶约数):偶约数个数 $=24-6=\underline{18}$ 个。
最终答案:$360$ 共有 $24$ 个约数,其中偶约数 $18$ 个。 - 25. ch07-xingqu-03 · 第一套
- 第 1 步(分解):$200\,000=2^6\times5^5$(因为 $64\times3125=\underline{200000}$)。
- 第 2 步(指数加一):$6+1=\underline{7}$,$5+1=\underline{6}$。
- 第 3 步(连乘):约数个数 $=7\times6=\underline{42}$ 个。
- 第 4 步(分解 $1440$):$1440=2^5\times3^2\times5$,指数加一分别为 $5+1=\underline{6}$、$2+1=\underline{3}$、$1+1=2$。
- 第 5 步(连乘):约数个数 $=6\times3\times2=\underline{36}$ 个。
最终答案:(1)$42$ 个;(2)$36$ 个。 - 25. ch07-xingqu-03 · 第二套
- 第 1 步(转化):每箱数量必须整除总数,方案数就是总数的约数个数。
- 第 2 步(分解 $20\,000$):$20\,000=2^5\times5^4$,指数加一为 $5+1=\underline{6}$、$4+1=\underline{5}$。
- 第 3 步:装箱方案 $=6\times5=\underline{30}$ 种。
- 第 4 步(分解 $720$):$720=2^4\times3^2\times5$,方案数 $=5\times3\times2=\underline{30}$ 种。
最终答案:装箱 $30$ 种,分包 $30$ 种。 - 25. ch07-xingqu-03 · 第三套
- 第 1 步(分解):不断除以 $2$,$2016\div2=1008$,$1008\div2=504$,$504\div2=252$,$252\div2=126$,$126\div2=\underline{63}$,得到 $2016=2^5\times63$。
- 第 2 步:$63\div9=\underline{7}$,所以 $63=3^2\times7$,$2016=2^5\times3^2\times7$。
- 第 3 步(指数加一):$5+1=\underline{6}$、$2+1=\underline{3}$、$1+1=2$。
- 第 4 步(连乘):约数个数 $=6\times3\times2=\underline{36}$ 个。
最终答案:$36$ 个。 - 25. ch07-xingqu-03 · 第三套
- 第 1 步(分解):$1200=2^4\times3\times5^2$。
- 第 2 步(总数):$(4+1)\times(1+1)\times(2+1)=5\times2\times\underline{3}=\underline{30}$ 个。
- 第 3 步(转化条件):是 $4$ 的倍数的约数可写成 $4\times d$,其中 $d$ 必须是 $1200\div4=\underline{300}$ 的约数。
- 第 4 步(再用公式):$300=2^2\times3\times5^2$,约数个数 $=3\times2\times3=\underline{18}$ 个。
- 第 5 步:所以 $1200$ 的约数中是 $4$ 的倍数的有 $18$ 个。
最终答案:共 $30$ 个约数,其中 $4$ 的倍数有 $18$ 个。 - 26. ch07-xingqu-04 · 第一套
- 第 1 步(分解):$68=2^2\times17$,$120=2^3\times3\times5$。
- 第 2 步(公有取低次):公有的质因数只有 $2$,最低次是 $2^2$,所以 $(68,120)=2\times2=\underline{4}$。
- 第 3 步(全体取高次):$2$ 取 $2^3$,再乘上 $3,5,17$,$[68,120]=8\times3\times5\times17=\underline{2040}$。
- 第 4 步(分解三个数):$92=2^2\times23$,$44=2^2\times11$,$260=2^2\times5\times13$。
- 第 5 步(公有取低次):三个数公有的只有 $2^2$,$(92,44,260)=2\times2=\underline{4}$。
- 第 6 步(全体取高次):$[92,44,260]=4\times5\times11\times13\times23=\underline{65780}$。
最终答案:(1)$(68,120)=4$,$[68,120]=2040$;(2)$(92,44,260)=4$,$[92,44,260]=65\,780$。 - 26. ch07-xingqu-04 · 第二套
- 第 1 步(辨别问题):同时闪要找公倍数中最小的,用 $[\ ]$;统一计时单位要找公约数中最大的,用 $(\ )$。
- 第 2 步(分解):$28=2^2\times7$,$72=2^3\times3^2$。
- 第 3 步(全体取高次求最小公倍数):$[28,72]=8\times9\times7=\underline{504}$ 秒。
- 第 4 步(公有取低次求最大公约数):$(28,72)=2\times2=\underline{4}$ 秒。
最终答案:(1)至少再过 $504$ 秒;(2)单位最大是 $4$ 秒。 - 26. ch07-xingqu-04 · 第三套
- 第 1 步(分解):$45=3^2\times5$,$75=3\times5^2$。
- 第 2 步(公有取低次):$3$ 取 $3^1$,$5$ 取 $5^1$,所以 $(45,75)=3\times5=\underline{15}$。
- 第 3 步(全体取高次):$3$ 取 $3^2$,$5$ 取 $5^2$,$[45,75]=9\times25=\underline{225}$。
- 第 4 步(自检):两数之积应等于 $(\ )\times[\ ]$,$15\times225=\underline{3375}$,而 $45\times75=\underline{3375}$,一致。
最终答案:$(45,75)=15$,$[45,75]=225$。 - 26. ch07-xingqu-04 · 第三套
- 第 1 步(分解):$84=2^2\times3\times7$,$120=2^3\times3\times5$。
- 第 2 步(公有取低次):$2$ 取 $2^2$、$3$ 取 $3^1$,$(84,120)=4\times3=\underline{12}$。
- 第 3 步(算两数之积):$84\times120=\underline{10080}$。
- 第 4 步(用关系式):$[84,120]=10080\div12=\underline{840}$。
- 第 5 步(用取高次法复核):$[84,120]=8\times3\times5\times7=\underline{840}$,两法一致。
最终答案:$(84,120)=12$,$[84,120]=840$。 - 27. ch07-xingqu-05 · 第一套
- 第 1 步(用性质):公约数能整除两个数,就一定能整除它们的差 $30$,所以最大公约数必是 $30$ 的约数。
- 第 2 步(成对找 $30$ 的约数):$30\div1=30$,$30\div2=\underline{15}$,$30\div3=\underline{10}$,$30\div5=\underline{6}$。
- 第 3 步(列全):$30=2\times3\times5$,约数为 $1,2,3,5,6,10,15,30$,共 $2\times2\times2=\underline{8}$ 个。
- 第 4 步(举例验证最大的一种):取 $30$ 与 $30+30=\underline{60}$,它们的最大公约数正好是 $30$。
最终答案:可能是 $1,2,3,5,6,10,15,30$,共 $8$ 种。 - 27. ch07-xingqu-05 · 第二套
- 第 1 步(转化):每袋个数必须同时整除两筐的个数,即是两数的公约数。
- 第 2 步(用性质):公约数一定整除两数的差 $6$,所以每袋个数只能是 $6$ 的约数。
- 第 3 步(成对列举):$6\div1=6$、$6\div2=\underline{3}$,配对得到 $6$ 的全部约数是 $1,2,3,6$。
- 第 4 步(数一数):所以每袋可装的个数一共有 $\underline{4}$ 种。
最终答案:可能是每袋 $1,2,3,6$ 个,共 $4$ 种。 - 27. ch07-xingqu-05 · 第三套
- 第 1 步(用性质):最大公约数必是差 $100$ 的约数。
- 第 2 步(分解算个数):$100=2^2\times5^2$,约数个数 $=(2+1)\times(2+1)=\underline{9}$ 个。
- 第 3 步(取最大):$100$ 的最大约数是它本身 $\underline{100}$。
- 第 4 步(举例验证可取到):取 $100$ 与 $100+100=\underline{200}$,最大公约数正好是 $100$。
最终答案:最大可能是 $100$,共有 $9$ 种可能取值。 - 27. ch07-xingqu-05 · 第三套
- 第 1 步(先验一致性):公约数必整除差,$42\div14=\underline{3}$ 是整数,条件不矛盾。
- 第 2 步(设法):设两数为 $14a$ 与 $14b$,且 $a,b$ 互质。由差得 $14\times(b-a)=42$,所以 $b-a=\underline{3}$。
- 第 3 步(取最小):要较小的数最小就取 $a=1$,此时 $b=1+3=\underline{4}$,且 $1$ 与 $4$ 互质,符合要求。
- 第 4 步(还原两数):较小数 $=14\times1=\underline{14}$,较大数 $=14\times4=\underline{56}$。
- 第 5 步(复核):$56-14=\underline{42}$,且 $(14,56)=14$,全部符合。
最终答案:较小的数最小是 $14$,两数为 $14$ 和 $56$。 - 28. ch07-xingqu-06 · 第一套
- 第 1 步(大减小起手):$2107\div2021=1\cdots\underline{86}$,余数就是 $2107-2021$。
- 第 2 步(辗转):$2021\div86=23\cdots\underline{43}$(因为 $86\times23=1978$)。
- 第 3 步(再辗转):$86\div43=2\cdots\underline{0}$,余数为 $0$,所以 $(2021,2107)=\underline{43}$。
- 第 4 步(求最小公倍数):先约再乘,$2021\div43=\underline{47}$,再 $47\times2107=\underline{99029}$。
- 第 5 步(并入第三个数):$3311\div43=\underline{77}$,能整除,所以 $(2021,2107,3311)=43$。
最终答案:(1)$(2021,2107)=43$,$[2021,2107]=99\,029$;(2)$(2021,2107,3311)=43$。 - 28. ch07-xingqu-06 · 第二套
- 第 1 步(辨别):地砖边长要同时整除两个长度,求最大公约数;公共长度求最小公倍数。
- 第 2 步(辗转相除):$1178\div1085=1\cdots\underline{93}$。
- 第 3 步:$1085\div93=11\cdots\underline{62}$($93\times11=1023$)。
- 第 4 步:$93\div62=1\cdots\underline{31}$,$62\div31=2\cdots0$,所以最大公约数是 $31$ 厘米。
- 第 5 步(求最小公倍数):$1085\div31=\underline{35}$,$35\times1178=\underline{41230}$ 厘米。
最终答案:(1)地砖边长最大 $31$ 厘米;(2)最短公共长度 $41\,230$ 厘米。 - 28. ch07-xingqu-06 · 第三套
- 第 1 步:$2183\div1591=1\cdots\underline{592}$。
- 第 2 步:$1591\div592=2\cdots\underline{407}$($592\times2=1184$)。
- 第 3 步:$592\div407=1\cdots\underline{185}$。
- 第 4 步:$407\div185=2\cdots\underline{37}$($185\times2=370$),再 $185\div37=5\cdots0$,所以 $(1591,2183)=37$。
- 第 5 步(最小公倍数):$1591\div37=\underline{43}$,$43\times2183=\underline{93869}$。
最终答案:$(1591,2183)=37$,$[1591,2183]=93\,869$。 - 28. ch07-xingqu-06 · 第三套
- 第 1 步(辗转相除):$1178\div1085=1\cdots\underline{93}$,$1085\div93=11\cdots\underline{62}$,$93\div62=1\cdots\underline{31}$,$62\div31=2\cdots0$,故 $(1085,1178)=31$。
- 第 2 步(约分要点):约分就是分子分母同除以最大公约数。分子 $1085\div31=\underline{35}$,分母 $1178\div31=\underline{38}$。
- 第 3 步(判互质):$35=5\times7$,$38=2\times19$,没有公共质因数,所以 $\dfrac{35}{38}$ 已是最简。
- 第 4 步(求最小公倍数):$[1085,1178]=35\times1178=\underline{41230}$。
- 第 5 步(验证关系):$31\times41230=\underline{1278130}$,而 $1085\times1178=\underline{1278130}$,两者相等。
最终答案:(1)$31$;(2)$\dfrac{35}{38}$;(3)两边都等于 $1\,278\,130$,关系成立。 - 29. ch07-xingqu-07 · 第一套
- 第 1 步(转化):份数必须同时整除三个总数,所以份数是三数的公约数,最多就取最大公约数。
- 第 2 步(分解):$480=2^5\times3\times5$,$360=2^3\times3^2\times5$,$600=2^3\times3\times5^2$。
- 第 3 步(公有取低次):$2$ 取 $2^3$、$3$ 取 $3^1$、$5$ 取 $5^1$,份数 $=8\times3\times5=\underline{120}$ 份。
- 第 4 步(每份个数):苹果 $480\div120=\underline{4}$,橘子 $360\div120=\underline{3}$,香蕉 $600\div120=\underline{5}$。
最终答案:最多 $120$ 份,每份苹果 $4$ 个、橘子 $3$ 个、香蕉 $5$ 根。 - 29. ch07-xingqu-07 · 第二套
- 第 1 步(转化):包数必须同时整除 $320,240,200$,最多即取最大公约数。
- 第 2 步(分解):$320=2^6\times5$,$240=2^4\times3\times5$,$200=2^3\times5^2$。
- 第 3 步(公有取低次):$(320,240,200)=8\times5=\underline{40}$ 个包。
- 第 4 步(每包件数):铅笔 $320\div40=\underline{8}$,橡皮 $240\div40=\underline{6}$,本子 $200\div40=\underline{5}$。
最终答案:最多 $40$ 个包,每包铅笔 $8$ 支、橡皮 $6$ 块、本子 $5$ 本。 - 29. ch07-xingqu-07 · 第三套
- 第 1 步(转化):份数是 $168,252,420$ 的最大公约数。
- 第 2 步(分解):$168=2^3\times3\times7$,$252=2^2\times3^2\times7$,$420=2^2\times3\times5\times7$。
- 第 3 步(公有取低次):$2$ 取 $2^2$、$3$ 取 $3^1$、$7$ 取 $7^1$,份数 $=4\times3\times7=\underline{84}$ 份。
- 第 4 步(每份数量):$168\div84=\underline{2}$,$252\div84=\underline{3}$,$420\div84=\underline{5}$。
最终答案:最多 $84$ 份,每份图画书 $2$ 本、故事书 $3$ 本、书签 $5$ 张。 - 29. ch07-xingqu-07 · 第三套
- 第 1 步(先减余数):真正分出去的糖有 $500-20=\underline{480}$ 颗,饼干有 $320-8=\underline{312}$ 块。
- 第 2 步(转化):人数必须同时整除这两个数,所以人数是它们的公约数。
- 第 3 步(求最大公约数):$480=2^5\times3\times5$,$312=2^3\times3\times13$,公有取低次得 $8\times3=\underline{24}$。
- 第 4 步(关键取舍):糖剩了 $20$ 颗还没分完,说明人数必须大于 $20$。$24$ 的约数中大于 $20$ 的只有 $\underline{24}$,所以人数唯一确定。
- 第 5 步(每人份额):糖 $480\div24=\underline{20}$ 颗,饼干 $312\div24=\underline{13}$ 块。
最终答案:共 $24$ 个小朋友,每人糖 $20$ 颗、饼干 $13$ 块。 - 30. ch07-xingqu-08 · 第一套
- 第 1 步(中点条件):中点要有树,所以株距必须整除半长 $180\div2=\underline{90}$ 米和半宽 $150\div2=\underline{75}$ 米。
- 第 2 步(棵数最少即株距最大):株距取 $(90,75)$。$90=2\times3^2\times5$,$75=3\times5^2$,公有取低次得 $3\times5=\underline{15}$ 米。
- 第 3 步(算周长):$(180+150)\times2=\underline{660}$ 米。
- 第 4 步(封闭周长棵数等于段数):$660\div15=\underline{44}$ 棵。
最终答案:最少种 $44$ 棵。 - 30. ch07-xingqu-08 · 第二套
- 第 1 步(中点条件):灯距必须整除半长 $120\div2=\underline{60}$ 米与半宽 $90\div2=\underline{45}$ 米。
- 第 2 步(灯最少即间距最大):取 $(60,45)=3\times5=\underline{15}$ 米。
- 第 3 步(周长):$(120+90)\times2=\underline{420}$ 米。
- 第 4 步(封闭周长上盏数等于段数):$420\div15=\underline{28}$ 盏。
最终答案:最少装 $28$ 盏灯。 - 30. ch07-xingqu-08 · 第三套
- 第 1 步:半长 $200\div2=\underline{100}$ 米,半宽 $160\div2=\underline{80}$ 米。
- 第 2 步:间距取 $(100,80)$。$100=2^2\times5^2$,$80=2^4\times5$,公有取低次得 $4\times5=\underline{20}$ 米。
- 第 3 步:周长 $(200+160)\times2=\underline{720}$ 米。
- 第 4 步:根数 $=720\div20=\underline{36}$ 根。
最终答案:最少立 $36$ 根。 - 30. ch07-xingqu-08 · 第三套
- 第 1 步(中点条件):株距整除半长 $240\div2=\underline{120}$ 米与半宽 $180\div2=\underline{90}$ 米。
- 第 2 步(株距最大):$120=2^3\times3\times5$,$90=2\times3^2\times5$,公有取低次得 $2\times3\times5=\underline{30}$ 米。
- 第 3 步(周长):$(240+180)\times2=\underline{840}$ 米。
- 第 4 步(棵数):封闭周长上棵数等于段数,$840\div30=\underline{28}$ 棵。
- 第 5 步(总价):$28\times8=\underline{224}$ 元。
最终答案:最少种 $28$ 棵,共需 $224$ 元。 - 31. ch07-xingqu-09 · 第一套
- 第 1 步(用关系式):两数之积等于最大公约数与最小公倍数之积,$12\times360=\underline{4320}$。
- 第 2 步(求乙数):$4320\div72=\underline{60}$。
- 第 3 步(回代复核):$72=2^3\times3^2$,$60=2^2\times3\times5$,公有取低次得 $(72,60)=4\times3=\underline{12}$,全体取高次得 $[72,60]=8\times9\times5=\underline{360}$,与题目一致。
最终答案:乙数是 $60$。 - 31. ch07-xingqu-09 · 第二套
- 第 1 步(用关系式):两周期之积 $=6\times90=\underline{540}$。
- 第 2 步(求第二台):$540\div18=\underline{30}$ 天。
- 第 3 步(复核):$(18,30)=\underline{6}$,$[18,30]=90$,符合题意。
最终答案:第二台的周期是 $30$ 天。 - 31. ch07-xingqu-09 · 第三套
- 第 1 步(用关系式):两数之积 $=15\times450=\underline{6750}$。
- 第 2 步(求另一个数):$6750\div90=\underline{75}$。
- 第 3 步(复核最大公约数):$90=2\times3^2\times5$,$75=3\times5^2$,公有取低次得 $3\times5=\underline{15}$。
- 第 4 步(复核最小公倍数):全体取高次得 $2\times9\times25=\underline{450}$,与题目一致。
最终答案:另一个数是 $75$。 - 31. ch07-xingqu-09 · 第三套
- 第 1 步(求最小公倍数):由 $甲\times乙=(甲,乙)\times[甲,乙]$ 得 $[甲,乙]=1080\div6=\underline{180}$。
- 第 2 步(设法):设两数为 $6a$ 与 $6b$ 且 $a,b$ 互质,则 $6a\times6b=1080$,所以 $a\times b=1080\div36=\underline{30}$。
- 第 3 步(把 $30$ 拆成互质两数之积):$30=1\times30=2\times15=3\times10=5\times6$,四种拆法中两个因数都互质,所以共 $\underline{4}$ 组解。
- 第 4 步(还原):$6\times1=6$ 与 $6\times30=\underline{180}$;$6\times2=12$ 与 $6\times15=\underline{90}$。
- 第 5 步(继续还原):$6\times3=18$ 与 $6\times10=\underline{60}$;$6\times5=30$ 与 $6\times6=\underline{36}$。
最终答案:最小公倍数是 $180$;两数可能是 $6$ 与 $180$、$12$ 与 $90$、$18$ 与 $60$、$30$ 与 $36$。 - 32. ch07-xingqu-10 · 第一套
- 第 1 步(设法):设两数为 $60a$ 与 $60b$,$a,b$ 互质,则最小公倍数为 $60ab$。
- 第 2 步(求 $ab$):$ab=540\div60=\underline{9}$。
- 第 3 步(互质拆分):$9=1\times9=3\times3$,其中 $3$ 与 $3$ 不互质要舍去,所以只能取 $a=1,b=\underline{9}$。
- 第 4 步(还原):两数为 $60\times1=60$ 与 $60\times9=\underline{540}$。
- 第 5 步(求和):$60+540=\underline{600}$。
最终答案:两数之和是 $600$。 - 32. ch07-xingqu-10 · 第二套
- 第 1 步(设法):设两班人数为 $42a$ 与 $42b$,$a,b$ 互质。
- 第 2 步(求 $ab$):$ab=168\div42=\underline{4}$。
- 第 3 步(互质拆分):$4=1\times4=2\times2$,$2$ 与 $2$ 不互质舍去,所以 $a=1,b=\underline{4}$。
- 第 4 步(还原并求和):两班人数为 $42$ 与 $42\times4=\underline{168}$,共 $42+168=\underline{210}$ 人。
最终答案:两班一共 $210$ 人。 - 32. ch07-xingqu-10 · 第三套
- 第 1 步(求 $ab$):$ab=750\div30=\underline{25}$。
- 第 2 步(互质拆分):$25=1\times25=5\times5$,后者两个因数都含 $5$、不互质,舍去,故 $a=1,b=\underline{25}$。
- 第 3 步(还原):两数为 $30$ 与 $30\times25=\underline{750}$。
- 第 4 步(求和):$30+750=\underline{780}$。
最终答案:两数是 $30$ 和 $750$,和为 $780$。 - 32. ch07-xingqu-10 · 第三套
- 第 1 步(设法求 $ab$):设两数为 $12a$、$12b$($a,b$ 互质),则 $ab=720\div12=\underline{60}$。
- 第 2 步(找互质拆法):$60=2^2\times3\times5$。同一个质因数不能被拆到两边,所以 $4,3,5$ 三块只能整块分配,拆法有 $1\times60$、$3\times20$、$4\times15$、$5\times12$,共 $\underline{4}$ 组。
- 第 3 步(还原第一、二组):$12$ 与 $12\times60=\underline{720}$,和为 $12+720=\underline{732}$;$12\times3=36$ 与 $12\times20=\underline{240}$,和为 $36+240=\underline{276}$。
- 第 4 步(还原第三、四组):$12\times4=48$ 与 $12\times15=\underline{180}$,和为 $48+180=\underline{228}$;$12\times5=60$ 与 $12\times12=\underline{144}$,和为 $60+144=\underline{204}$。
最终答案:四组:$12$ 与 $720$(和 $732$)、$36$ 与 $240$(和 $276$)、$48$ 与 $180$(和 $228$)、$60$ 与 $144$(和 $204$)。