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研線小課堂 | 質數問題,最難的部分都在這里了

“勤能補拙”,這是老祖宗給我們留下的諺語,這也是我們從小到大被灌輸的內容之一。但是環顧四周,真正勤奮的人寥寥無幾。真正勤奮的人,必然是已經獲得了成功,或者正在走在成功的道路上。在他們的眼中,“天道酬勤”是一句真命題,因為他們用自己的勤奮換來了自己現在的成功,在他們看來,這是一句真理,按照這個原則去做事,就沒有做不成的。

可是在另一些人眼里,這句話就不一定對了。同樣是一句話,不同的人看來,就有不同的理解,接著是執行不同的行動,獲得不同的結果。有些人天生懶惰,在他們看來,勤奮帶來的痛苦,是要遠遠大于成功后獲得的喜悅的,而且勤奮的痛苦,是比不上當下的暖被窩,是比不上現今的“葛優躺”的。

于是,僅僅是因為幾個字的不同理解和不同態度,造就了人與人之間巨大的差異。

誠然,勤奮不一定就能成功,但如果不勤奮,就一定不會獲得成功。用數學的語言來說,勤奮是成功的必要條件。

一年的時間說長不長,說短不短,但對于我們的考試來說,還是有些緊迫和壓力的。很多學生在前期的時候會放松一些,覺得后期的時候,很快就能趕上來。而真正懂得時間分配的學生,會在此刻就把基礎知識打扎實,這樣后期的壓力也會小很多,上考場也會自信很多。現在還不晚,加油學習吧,少年們!

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質數問題是實數運算的一塊內容,雖然考的不算多,但也是實數運算的一個重點內容。經常性地和其他知識結合著進行考察。質數的概念說簡單了,就是“只能寫成1乘以自己個兒”。不能寫成其他兩個正整數相乘的形式。

20以內的質數,我們都要熟悉,分別是2,3,5,7,11,13,17,19。我們在進行考察的時候,也基本上考的都是20以內的質數,涉及到數字比較大的質數比較少。

質數中,一定要記住,除了2以外,都是奇數。為什么呀?因為除了2,要是還有個偶數存在,那它就可以寫成“2乘以某個數”,就不符合質數的概念了。2是唯一的偶質數,是質數“師門”中唯一的“異類”,也因此,考查質數2的概率相對來說,比較大一些。

今天,我們就來做幾道質數題,來看看做這類題的時候,有哪些注意事項和技巧。話不多說,上題:

(2010年1月)三名小孩中有一名學齡前兒童(年齡不足6歲),他們的年齡都是質數(素數),且依次相差6歲,他們的年齡之和為:

A、21    B、27    C、33   D、39    E、51

有一名兒童的年齡不足6歲,年齡還是質數,那6以下的質數,只有2,3,5,所以這名兒童的年齡只有這三種情況。

假設這名兒童年齡是2,剩余兩人年齡是8,14,不是質數,排除。

假設這名兒童年齡是3,剩余兩人年齡是9,15,不是質數,排除。

假設這名兒童年齡是5,剩余兩人年齡是11,17,是質數,符合題意。

因此,年齡之和我們就能很輕易的算出來了,你看,真題也不難吧!

2

我們再來一道真題看看:

(2015年1月)設m,n是小于20的質數,滿足條件|m-n|=2的{m,n}共有:

A、2組   B、3組   C、4組   D、5組   E、6組

m,n是小于20的質數,那我們列出20以下的質數,分別是:2,3,5,7,11,13,17,19。

然后說m,n相差2,則符合要求的有3和5、5和7、11和13、17和19,總共是4組。你看也不難吧,真題中考察質數都不是很難的,而且基本上考察的質數范圍都是20以下的質數,就算遇上難點的,一時不知道怎么做,那么把20以內的質數都代入算一遍,也差不多能得出答案。

剛才我們提到,在所有的質數中,2是最特別的一個,因為除了2以外,其他的都是奇數,只有它一個是偶數,所以有時候做題,我們就可以利用奇偶性和質數的概念進行結合,來輕松地解決問題。來看到題試試:

已知為p,q質數,且5p2+3q=59,則以p+3,1-p+q,2p+q-4為邊長的三角形是:

A、等邊三角形     B、等腰但非等邊三角形

C、直角三角形     D、鈍角三角形

E、以上結論均不正確

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上面都是用比較簡單的方式考察質數,下面我們來做兩道偏難一點的,加深對質數這個 概念的理解。看題:

三個質數的之積恰好等于它們和的5倍,則這三個題中只給了兩個條件,第一,p,q為質數;第二,5p2+3q=59。第一個條件暫時推不出什么結論,那我們就用第二個條件來做。

兩個數加起來等于59,59是奇數,那我們要馬上反應過來,這兩個數,一個是奇數,一個是偶數。前面又說了,p,q為質數,所以p,q里面一定得有一個是2,另一個是奇數,不然沒法兩個數加起來等于59哇!

我們假設q=2,那么5p2=53,沒有整數解,所以q=2不成立。

我們假設p=2,那么q=13,符合題意要求。

那么p+3,1-p+q,2p+q-4分別就是5,12,13。這三個數字是啥?標準的勾股定理數字啊!所以我們很快就能判斷出三角形是直角三角形。質數之和為()

A、11    B、12    C、13    D、14    E、15

我們假設三個質數分別是a,b,c,那么根據題意有:

abc=5(a+b+c)

由此我們可以知道,a,b,c中必有一個是5的倍數,不然abc不可能等于5(a+b+c)。又因為a,b,c都是質數,所以a,b,c中必有一個是5。

我們假設a=5,則式子化成:

bc=5+b+c

那我們用窮舉法就可以做出來了,b=2,則c=7。

這道題是根據質數的性質,首先推出來有一個是5,再然后用窮舉法做出來的。不管如何,我們考察質數,不會考察很大的數字。

那下面我們再來做一道練習題,這道題涉及的數字就偏大一些,就當來練練手。我們來看題:

我們假設這三個質數分別是a,b,c。根據題意有:

由此,我們可以得到abc=3495且ab+ac+bc=1879。為啥捏?因為左邊是最簡分數,右邊也是最簡分數,所以分子等于分子,分母等于分母嘍!

對于我們來說,ab+ac+bc=1879不太好計算,我們放棄它。我們研究abc=3495,我們把3495拆成幾個質數的乘積的樣子:

那a,b,c對應的值就是3,5,233。這里233也是質數哦!

好了,關于質數,我們就講到這里了,希望大家在下面好好復習,我們下期再見!

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責任編輯:tjl
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