第一章数
第一节自然数
一、自然数的概念
(一)
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10……这些数是自然数。我们最先学的数就是它们,大概因为这是很自然的事情,所以就把这些数称为自然数。
(从历史上看,国内外数学界对于0是不是自然数历来有两种观点:一种认为0是自然数,另一种认为0不是自然数。1949年以来,我国的中小学教材一直规定自然数不包括0。国外的数学界大部分都规定0是自然数。为了方便于国际交流,1993年颁布的《中华人民共和国国家标准》(GB3100-3102-93)《量和单位》(11-2.9)第311页,规定自然数包括0。)
自然数的个数是无限的,没有最大的自然数。
想一想:0一定代表没有吗?如果不是,请举几例:0℃;0时:0号(以前在篮球运动中,有0号球员)
(二)自然数的意义
(1)基数:用来表示事物数量的自然数叫做基数。这时,1表示1个,5表示5个,0表示没有。
(2)序数:用来表示事物顺序的自然数叫做序数。这时,1表示第1,5表示第5,0:某种顺序中的一个,往往具有分界意义,如0时。
二、因数和倍数
(一)因数,倍数(这里的因数也叫约数)
(1)如果整数a乘整数b等于整数m,我们说m是a的倍数,也是b的倍数;a和b都是m的因数
(2)如果整数m能被整数a所整除,即m÷a=整数,就说m是a的倍数,a是m 的因数。
想一想:一个自然数有多少个因数?有有限个。最小的是1,最大的是它本身。(二)因数
1、一个自然数有多少个因数?有有限个。最小的是1,最大的是它本身。
2、公因数
(1)公因数:几个自然数公有的因数叫这几个数的公因数。
(2)最大公因数:在公因数中最大的那个就叫做最大公因数。
(3)最小公因数呢?最小公因数一定是1。
(4)两个自然数有没有可能没有公因数呢?最少会有1这个公因数。除1外呢?可能没有。
3、互质:如果两个数,除1外,没有其他的公因数,则称这两个数互质。
4、求最大公因数的方法
(1)分解质因数法
(2)短除法
(3)更相减损法
(出自《九章算术》,原文是:可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损,求其等也。以等数约之。)
①步骤
第一步:任意给定两个正整数;判断它们是否都是偶数。若是,则用2约简;若不是则执行第二步。
第二步:以较大的数减较小的数,接着把所得的差与较小的数比较,并以大数减小数。继续这个操作,直到所得的减数和差相等为止。这个差称为“等数”
第三步:第一步中约掉的若干个2与第二步中等数的乘积就是所求的最大公因数。
②例子
例1、求98与63的最大公因数。
解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数,并辗转相减:
98-63=3563-35=2835-28=728-7=2121-7=14
14-7=7
所以,98和63的最大公因数等于7。
例2、求260和104的最大公因数。
解:由于260和104均为偶数,首先用2约简得到130和52,再用2约简得到65和26。
把65和26辗转相减:
65-26=3939-26=1326-13=13
所以,260与104的最大公约数等于13乘以第一步中约掉的两个2,
即13×2×2=52。
(4)辗转相除法
(三)倍数
1、一些数的倍数的特征
(1)2的倍数的特征:偶数都是2的倍数。
(2)3的倍数的特征:各位上的数的和是3的倍数,
(3)5的倍数的特征:末位是0或5
(4)4的倍数的特征:后两位能被4整除
(5)6的倍数的特征:是3的倍数的偶数
(6)7的倍数的特征:若一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,减去个位数的2倍,如果差是7的倍数,则原数能被7整除。
例如,判断133:13-3×2=7,
(7)8的倍数的特征:后三位能被8整除
(8)9的倍数的特征:各个位上的数相加,能被9整除
(9)11的倍数的特征:所有奇数位上数的和减去偶数位上数的和是11的倍数(包括0)
(10)13的倍数的特征:去掉个位数后的数加上个位数的4倍,能被13整除。
例如:143:14+3×4=26=13×2
(11)14的倍数的特征:7的倍数中的偶数
(12)15的倍数的特征:3的倍数中末位为0或5的
(13)16的倍数的特征:后四位能被16整除的
(14)17的倍数的特征:若一个整数的末三位与3倍的前面的隔出数的差能被17整除,则这个数能被17整除。若一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,减去个位数的5倍,如果差是17的倍数,则原数能被17整除。如果差太大或心算不易看出是否17的倍数,就需要继续上述「截尾、倍大、相减、验差」的过程,直到能清楚判断为止。
(15)18的倍数的特征:9的倍数中的偶数.
★能被a和b整除的数,一定能被ab整除。
2、一个自然数有多少个倍数?
0倍,1倍,2倍,3倍,…………;共有无数个
其中,最小的是0,除0外,最小的是它本身。有没有最大的?没有
★0是任何数的倍数。
3、公倍数
(1)公倍数:几个自然数公有的倍数叫这几个数的公倍数。
(2)最小公倍数:几个自然数的公倍数有无数个,其中除0外最小的那个叫最小公倍数。
(3)最大公倍数呢?没有最大公倍数。
(4)两个或几个自然数有没有可能没有没有公倍数呢?没有可能
4、关于公倍数的两个性质:
(1)两个互质的数的最小公倍数,就是这两个的乘积。
(2)两个数是最小公倍数,等于这两个数的积除以它们的最大公因数。
5、求最小公倍数的方法:
(1)分解质因数法
(2)短除法
(3)两个数是最小公倍数,等于这两个数的积除以它们的最大公因数。
三、自然数的分类
(一)按能否被2整除分可分为奇数和偶数。
1、奇数:
(1)奇数:不能被2整除的数叫奇数。
(2)奇数的特征:个位数的奇数的数是奇数。
2、偶数
(1)偶数:能被2整除的数叫偶数。
(2)偶数的特征:个位数是偶数的数是偶数。
(3)特别注意:0是偶数。(2002年国际数学协会规定,零为偶数.我国2004年也规定零为偶数。偶数可以除以2,0照样可以,只不过,得数依然是0而已,但是不可以说它(指0)没有缩小)。
3.奇数、偶数的表示方法
(1)偶数:2n(n是整数)
(2)奇数:2n+1或2n-1(n是整数)
(3)三个连续整数:
①n,n+1,n+2②n-1,n,n+1③n-2,n-1,n
(4)三个连续奇数:
①2n+1,2n+3,2n+5②2n-1,2n+1,2n+3③2n-1,2n-3,
2n-5
(5)三个连续偶数:
①2n,2n+2,2n+4②2n-2,2n,2n+2③2n-4,2n-2,2n,
自然数包括小数吗4、偶数、奇数的一些性质
(1)两个连续整数中必是一个奇数一个偶数;
(2)①偶数+偶数=偶数②奇数+奇数=偶数③奇数+偶数=奇数
④任意多个整数相加,如果这些数中有奇数个奇数,那么其和为奇数;如果有偶数个奇数,那么其和为偶数。
(3)①偶数-偶数=偶数②奇数-奇数=偶数③奇数-偶数=奇数偶数-奇数=奇数
④任意多个整数相加减,如果这些数中有奇数个奇数,那么其结果为奇数;如果有偶数个奇数,那么其和结果为偶数。
(4)①偶数×偶数=偶数②奇数×奇数=奇数③奇数×偶数=偶数
④任意多个整数相乘,只要这些数中有一个偶数,其积就为偶数;如果全是奇数,其积就为奇数。
(二)按因数数个数分可分为质数、合数。(这里的因数在正整数范围内)
1、质数:一个大于1的自然数,只有1和它本身这两个因数的叫做质数。(质数也称作素数)
2、合数:一个大于1的自然数,除了1和它本身还有其它的因数的叫做合数。
3、0,1:既不是质数也不是合数。(质数、合数是在大于1的自然数范围内的。所以1和0不在讨论范围内,既不是质数也不是合数。)
4、质数、合数的一些性质
(1)除2外,所有的偶数都是合数(但合数却并不一定是偶数,例如9)。
(2)除2外,所有的质数都是奇数(但奇数并不一定是质数,例如9)
(3)质数的个数是无限的,没有最大的质数。合数的个数是无限的,没有最大的合数。
(4)一个大于1的自然数有没有可能既不是质数又不是合数呢?不可能。
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