定義7.1 是整數(shù),若存在整數(shù)使耘擂,則稱整數(shù)能整除整數(shù)胆剧,或稱能被整除,記作:醉冤。否則秩霍,稱整數(shù)不能整除整數(shù),或稱不能被整除冤灾,記作:。
請(qǐng)根據(jù)以上定義判斷以下每對(duì)數(shù)是否整除:
題7.2 以下說(shuō)法是否正確:
(1) 一個(gè)數(shù)同時(shí)能被3與7整除辕近,它一定能被21整除韵吨。
(2)一個(gè)數(shù)同時(shí)能被6與9整除,它一定能被54整除移宅。
定義7.3 是整數(shù)且归粉,如果存在整數(shù),滿足且漏峰,則稱為除以的余數(shù)糠悼,記作。其中為商浅乔。
根據(jù)以上定義倔喂,求:
(1)
(2)
(3)
題7.4 證明:
(1) 3個(gè)除以5余3的整數(shù)相乘,其積除以5余2靖苇。
(2) 一個(gè)整數(shù)的平方席噩,除以4不能余2匣吊。
證明 (1) 設(shè)這三個(gè)數(shù)為括荡,根據(jù)題意,存在综看,滿足:
所以脾拆,
所以馒索,
(2) 討論奇偶性:(a) 如果此數(shù)為偶數(shù)莹妒,它的平方被4除余0;(b)如果此數(shù)是奇數(shù)绰上,它的平方被4除余1旨怠。綜上,任意的整數(shù)的平方被4除不余2渔期。
定理7.5 运吓,那么對(duì)于任意的整數(shù),有
證明 因?yàn)? 疯趟,所以存在滿足:
所以
因?yàn)?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=mk_1%2Bnk_2%5Cin%20%5Cmathbb%20Z" alt="mk_1+nk_2\in \mathbb Z" mathimg="1">拘哨,所以
題7.6 對(duì)于任意的整數(shù),若信峻,那么倦青。
證明 以下使用反證法:
假設(shè)命題不成立,則是奇數(shù)盹舞,即存在整數(shù)产镐,使,所以:
可見踢步,與條件矛盾癣亚。所以假設(shè)不成立,命題成立获印。
題7.7 述雾,證明:
(1)
(2) 是平方數(shù)。
證明 (1) 中兼丰,必有一個(gè)偶數(shù)玻孟,所以2|n(n+1)(n+2);
中,必有一個(gè)是3的倍數(shù)鳍征,所以3|n(n+1)(n+2)黍翎。
綜上,艳丛。
(2)
評(píng)注7.8 題7.7(2)的思路如下:
令匣掸,可以驗(yàn)證:
所以,氮双,所以:
題7.9 (1) 1000之內(nèi)旺聚,能被3整除的正整數(shù)有多少個(gè)?
(2) 2022之內(nèi)的正整數(shù)中,既是8的倍數(shù)眶蕉,又是18的正倍數(shù)有多少個(gè)砰粹?
(3) 2022之內(nèi)的正整數(shù)中,3的倍數(shù)、8的倍數(shù)碱璃、18的倍數(shù)共有多少個(gè)弄痹?
解 (1) ,所以1000之內(nèi)嵌器,能被3整除的正整數(shù)有333個(gè)肛真。
(2) ,且爽航,所以它們共同的倍數(shù)有28個(gè)蚓让。
(3) 根據(jù)容斥原理計(jì)算:
所以,滿足條件的整數(shù)有個(gè)讥珍。
題7.10 9000的所有因數(shù)有_________個(gè)历极,它們的和是___________
解 ,所以衷佃,它的因數(shù)有個(gè)趟卸,其和為
定理7.11 整除有如下性質(zhì):
(1)
(2)
解 (1) 由條件得,存在整數(shù)氏义,滿足锄列,所以,所以惯悠。
(2) 由條件得邻邮,存在整數(shù),滿足克婶,所以
所以
定義7.12 記是的最大公約數(shù)筒严,是的最小公倍數(shù)。
(30,45)=_____,[30,45]=_____,=_____,=_____
定義7.13 如果的最大公約數(shù)是1鸠补,那么稱為互質(zhì)數(shù)萝风。
定理7.14
(1) 嘀掸,則自然數(shù)是的公約數(shù)紫岩,當(dāng)且僅當(dāng)
(2) ,則自然數(shù)是的公倍數(shù)睬塌,當(dāng)且僅當(dāng)
定理7.15 是整數(shù)泉蝌,當(dāng)且僅當(dāng)
證明 (1)先證必要性:假設(shè)命題不成立揩晴,則設(shè)。則存在硫兰,滿足
即得,所以矛盾劫映。所以假設(shè)不成立违孝,命題成立刹前。
(2) 再證充分性:假設(shè)命題不成立,則存在比大的公約數(shù)雌桑,其中喇喉。此時(shí)又有滿足:
于是:矛盾校坑。所以假設(shè)不成立拣技,命題成立。
定理7.16 是整數(shù)耍目,當(dāng)且僅當(dāng)
證明 (1)先證必要性:假設(shè)命題不成立膏斤,設(shè)
于是存在,滿足:
令制妄,則掸绞,即是的公倍數(shù)且小于,矛盾耕捞。所以假設(shè)不成立衔掸,命題成立。
(2)再證充分性:假設(shè)命題不成立俺抽,則令敞映,則存在
另,所以磷斧,于是:矛盾振愿。所以假設(shè)不成立,命題成立弛饭。
定理7.17
證明 設(shè)冕末,則存在整數(shù),滿足
所以
另外侣颂,令档桃,則 ,所以
根據(jù)定理7.16得憔晒,再由(7.17.1)得藻肄。
推論 互素,
題7.18 求以下各數(shù)的所有因數(shù):
(1) 的所有因數(shù):________________________
(2) 的所有因數(shù):________________________
(3) 的所有因數(shù):________________________
(4) 的所有因數(shù):________________________
解 (3) 因?yàn)?,19都是因數(shù)拒担,所以的所有因數(shù)是下式展開后不合并的各項(xiàng):
所以嘹屯,其因數(shù)有:
題7.19 求以下各組數(shù)的所有公因數(shù):
(1) 的所有公因數(shù):________________________
(2) 的所有公因數(shù):________________________
(3) 的所有公因數(shù):________________________
定理7.20 是自然數(shù),从撼,且州弟,那么.
定理7.21 是自然數(shù),,且婆翔,那么.