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1、初中数学竞赛精品标准教程及练习（16）整数的一种分类一、内容提要1 余数的定义：在等式AmBr中，如果A、B是整数，m是正整数，r为小于m的非负整数，那么我们称r是A 除以m的余数.即：在整数集合中被除数除数商余数 (0余数除数)例如：13，0，1，9除以5的余数分别是3，0，4，1（15（1）4.95（2）1.）2 显然，整数除以正整数m ,它的余数只有m种.例如 整数除以2，余数只有0和1两种，除以3则余数有0、1、2三种.3 整数的一种分类：按整数除以正整数m的余数，分为m类，称为按模m分类.例如：m=2时，分为偶数、奇数两类，记作2k,2k1（k为整数）m=3时，分为三类，记作3k,3
2、k+1,3k+2. 或3k,3k+1，3k1其中3k1表示除以3余2.m=5时，分为五类，5k.5k+1,5k+2,5k+3,5k+4 或5k,5k1,5k2，其中5k2表示除以5余3.4 余数的性质：整数按某个模m分类，它的余数有可加，可乘，可乘方的运算规律.举例如下：（3k1+1）+(3k2+1)=3(k1+k2)+2 （余数112） （4k1+1）(4k2+3)=4(4k1k2+3k1+k2)+3（余数133）（5k2）225k220k+4=5(5k24k)+4（余数224）以上等式可叙述为： 两个整数除以3都余1，则它们的和除以3必余2. 两个整数除以4，分别余1和3，则它们的积除以4
3、必余3. 如果整数除以5，余数是2或3，那么它的平方数除以5，余数必是4或9.余数的乘方，包括一切正整数次幂.如：17除以5余2 176除以5的余数是4 （2664）5 运用整数分类解题时，它的关鍵是正确选用模m.二、例题例1. 今天是星期日，99天后是星期几？分析：一星期是7天，选用模m=7, 求99除以7的余数解：99（72）9，它的余数与29的余数相同，29（23）383（71）3它的余数与13相同，99天后是星期一.又解：设A表示A除以7的余数，99（72）92983（71）3131例2. 设n为正整数，求43 n+1 除以9的余数.分析：设法把幂的底数化为9kr形式解：43 n+14
4、43n=4(43)n=4（64）n4(971)n (971)n除以9的余数是1n=143 n+1 除以9的余数是4.例3. 求证三个连续整数的立方和是9的倍数解：设三个连续整数为n1,n,n+1M=(n1)3+n3+(n+1)3=3n(n2+2) 把整数n按模3，分为三类讨论.当n=3k （k为整数，下同）时，M33k(3k)2+2=9k(9k2+2)当n=3k+1时，M3（3k+1）(3k+1)2+23（3k+1）(9k2+6k+3)=9(3k+1)(3k2+2k+1)当n=3k+2时，M3（3k+2）(3k+2)2+23（3k+2）(9k2+12k+6)9(3k+2)(3k2+4k+2)对
5、任意整数n，M都是9的倍数.例4. 求证：方程x23y2=17没有整数解证明：设整数x按模3分类讨论，当x3k时，（3k）23y2=17, 3(3k2y2)=17当x=3k1时，（3k1）23y2=17 3(3k22ky2)=16由左边的整数是3的倍数，而右边的17和16都不是3的倍数，上述等式都不能成立，因此，方程x23y2=17没有整数解例5. 求证：不论n取什么整数值，n2+n+1都不能被5整除证明：把n按模5分类讨论， 当n=5k时，n2+n+1=(5k)2+5k+1=5(5k2+k)+1当n=5k1 时，n2+n+1（5k1）25k1125k210k+1+5k115（5k22kk）2
6、1当n=5k2时，n2+n+1（5k2）25k2125k220k+4+5k215（5k24k+k+1）2综上所述，不论n取什么整数值，n2+n+1都不能被5整除又证：n2+n+1n(n+1)+1 n(n+1)是两个连续整数的积，其个位数只能是0，2，6n2+n+1的个位数只能是1，3，7，故都不能被5整除.三、练习161. 已知a=3k+1, b=3k+2, c=3k (a,b,c,k都是整数)填写表中各数除以3的余数.a+ba+cabac2a2ba2b2b3b5a+b)5 2. 3767的余数是3今天是星期日，第2天是星期一，那么第2111天是星期几？4已知m,n都是正整数，求证：3nm(n
7、2+2)5. 已知a是奇数但不是3的倍数，求证：24（a21）（提示a可表示为除以6余1或5，即a=6k1）一二三四五123487659101112161514136 把正整数按表中的规律排下去，问100将排在哪一列？答：7 已知正整数n不是4的倍数求证：1n2n3n4n是10的倍数8. 任给5个整数，必能从中找到3个，其和能被10整除，这是为什么？9对任意两个整数，它们的和、差、积中至少有一个是3的倍数，试说明理由.10任意10个整数中，必有两个,它们的差是9的倍数.这是为什么？如果改为任意n1个，则必有两个,它们的差是n的倍数，试说明理由.11.证明x2+y2-8z=6没有整数解 12.从
8、1开始的正整数依次写下去，直到第198位为止即那么这个数用9除之，余数是练习16参考答案：2. 1 3. 日 4. 设n=3k, 3k+1, 3k-1讨论 6. 100除以8余数为4，故在第五列7. 可列表说明n=4k+3,4k+2,4k+1,4k时，其和均为08.整数除以3，余数只有0，1，2三种，按5个整数除以3的余数各种情况讨论10. 整数除以9余数只有9类，而10个11.x2+y2=8z+6, 右边除以8，余数 是6，左边整数x,y按除以4的余数，分为4类，4k,4k+1,4k+2,4k1,则x2+y2除以8的余数12. 6袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂
9、蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇
10、肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂
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12、膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆
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