4.把一个两位数的个位与十位数字交换后得到一个新数,它与原来的数字加起来恰好是某个自然数的平方,这个和数是--。
3.祖孙三人,孙子和爷爷的年龄之积是1512,而爷爷,父亲,孙子三人的年龄之积是完全平方数,父亲的年龄是--。
2.46305乘以一个自然数a,积是一个完全平方数,则最小的a是--。
1.把1-50这50个数的平方数从小到大排成一个多位数149162536……,请问这个多位数共有( )位数字。
111...10=100a^2+20a, 111...1(n-1个1)=10a^2+2a
因为左端为奇数,右端为偶数,所以左右两端不相等。
若111...1(n个1)=(10a+9)^2,同理。
综上所述,不可能是完全平方数。
另证:由为奇数知,若它为完全平方数,则只能是奇数的平方。但已证过,奇数的平方其十位数字必是偶数,而十位上的数字为1,所以不是完全平方数。
[例4]:从200到1800的自然数中有奇数个约数的数有多少个?
分析:有奇数个约数为完全平方数,即求从200至1800的自然数中有多少个完全平方数。
解:从200到1800的自然数中,完全平方数有15^2,16^2,……,42^2。共有42―15+1=28个数满足题意。
[例5]:用300个2和若干个0组成的整数有没有可能是完全平方数?
解:设由300个2和若干个0组成的数为A,则其数字和为600
3︱600 ∴3︱A
此数有3的因子,故9︱A。但9︱600,∴矛盾。故不可能有完全平方数。
[例6]:试求一个四位数,它是一个完全平方数,并且它的前两位数字相同,后两位数字也相同。
解:设此数为aabb,则:aabb=a0b*11
此数为完全平方,则必须是11的倍数。因此11︱a + b,而a,b为0,1,2,9,故共有(2,9), (3,8), (4,7),(9,2)等8组可能。
直接验算,可知此数为7744=88。
[例7]:求满足下列条件的所有自然数:
(1)它是四位数。
(2)被22除余数为5。
(3)它是完全平方数。
解:设22n+5=N^2,其中n,N为自然数,可知N为奇数。
N^2-16=11(2n-1), (N+4)(N-4)=11(2n-1)
11︱N - 4或11︱N + 4
N=(2k-1)*11+4, N=22k-5 或 N=22k-15 (k=1,2,......)
经试数可知,此自然数为1369, 2601, 3481, 5329, 6561, 9025。
[例8]:有两个数,它们各个数位的数字从左到右越来越大,其中一个六位数是另一个数的平方,求这两个数。
解:由题意可知这个六位数的个位数字应大于或等于6。∵123456=3×8^3×643不是完全平方数,又因为完全平方数个位只能是0,1,4,5,6,9。∴这个六位数的个位只能是9。∴另一个数的个位只能是3或7,并且另一个数是大于300的三位数。∵数字从左到右越来越大,∴个位数只能是7,∴可能有347,357,367,457,467,经检验,只有367^2=134689符合。
[例9]:甲、乙两人合养了n头羊,而每头羊的卖价又恰为n元,全部卖完后,两人分钱方法如下:先由甲拿十元,再由乙拿十元,如此轮流,拿到最后,剩下不足十元,轮到乙拿去。为了平均分配,甲应该补给乙多少元?
解:n头羊的总价为n^2元,由题意知n^2元中含有奇数个10元,即完全平方数n^2的十位数字是奇数。如果完全平方数的十位数字是奇数,则它的个位数字一定是6。所以,n^2的末位数字为6,即乙最后拿的是6元,从而为平均分配,甲应补给乙2元。
[例10]:矩形四边的长度都是小于10的整数(单位:公分),这四个长度数可构成一个四位数,这个四位数的千位数字与百位数字相同,并且这四位数是一个完全平方数,求这个矩形的面积。
解:设矩形的边长为x,y,则四位数 N=1000x+100x+10y+y=1100x+11y=11(100x+y)=11(99x+x+y)
∵N是完全平方数,11为质数 ∴x+y能被11整除。
又由分析可得x+y=11。
∴N=11^2*(9x+1)∴9x+1是一个完全平方数,验算知x=7满足条件。
又由x+y=11得y=4。∴S=xy=28cm^2.
[例11]:少年宫游乐厅内悬挂着200个彩色灯泡,这些灯泡或明或暗,十分有趣。 这200个灯泡按1-200编号,它们的亮暗规则是:
第一秒,全部灯泡变亮;
第二秒,凡编号为2的倍数的灯泡由亮变暗;
第三秒,凡编号为3的倍数的灯泡改变原来的亮暗状态,即亮的变暗,暗的变亮;
一般地,第n秒凡编号为n的倍数的灯泡改变原来的亮暗状态。 这样继续下去,每4分钟一个周期。问:第200秒时,明亮的灯泡有多少个?
分析:灯泡最终是明或暗与开关被拉的次数的奇偶性有关。最后明亮的灯泡开关应被拉过奇数次。而开关被拉动的次数等于该灯泡编号数的约数的个数,因此约数个数为奇数个的编号,灯泡亮着,即编号为完全平方数的灯泡符合题意。
解:某个灯泡,如果它的亮暗变化的次数是奇数,那么它是明亮的。根据题意可知,号码为K的灯泡,亮暗变化的次数等于K的约数的个数,若K的约数的个数是奇数,则K一定是平方数。所以200秒时,那些编号是平方数的灯泡是明亮的。因为200以内有14个平方数,所以200秒时明亮的灯泡有14个。
[例12]:“1993与一个三位数的和”是一个完全平方数,这样的三位数有多少个?
解:设满足题目需求的平方数为χ,则由
45^2<1993+100<46^2,
54^2<1993+999<55^2,可知
45^2<1993+100≤χ≤1993+999<55^2
其中共有46^2,47^2,……,54^2这9个完全平方数。
∴共有9个三位数符合要求。
[例1]:一个自然数减去45及加上44都仍是完全平方数,求此数。
解:设此自然数为x,依题意可得 x-45=m^2................(1) x+44=n^2................(2)(m,n为自然数)
(2)-(1)可得 n^2-m^2=89, (n+m)(n-m)=89
但89为质数,它的正因子只能是1与89,于是。解之,得n=45。代入(2)得。故所求的自然数是1981。
[例2]:求证:四个连续的整数的积加上1,等于一个奇数的平方。
分析:设四个连续的整数为n,(n+1),(n+2),(n+3),其中n为整数。欲证
n(n+1)(n+2)(n+3)+1是一奇数的平方,只需将它通过因式分解而变成一个奇数的平方即可。
证明:设这四个整数之积加上1为m,则
m=n(n+1)(n+2)(n+3)+1=(n^2+3n+1)^2=[n(n+1)+(2n+1)]^2
而n(n+1)是两个连续整数的积,所以是偶数;又因为2n+1是奇数,因而n(n+1)+2n+1是奇数。这就证明了m是一个奇数的平方。
[例3]:求证:11,111,1111,......,111...1(n个1)这串数中没有完全平方数。
分析:形如111...1(n个1)的数若是完全平方数,必是末位为1或9的数的平方,即
111...1(n个1)=(10a+1)^2 或 111...1(n个1)=(10a+9)^2
在两端同时减去1之后即可推出矛盾。
证明:若111...1(n个1)=(10a+1)^2=100a^2+20a+1,则
8.数字和是2,3,5,6,8的整数一定不是完全平方数。
7.形如8k+2, 8k+3, 8k+5, 8k+6,8k+7型的整数一定不是完全平方数;
6.形如5k±2型的整数一定不是完全平方数;
5.形如4k+2和4k+3型的整数一定不是完全平方数;
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