完全平方數

完全平方數

能表示成某個整數的平方的形式
完全平方即用一個整數乘以自己例如1*1,2*2,3*3等等,依此類推。若一個數能表示成某個自然數的平方的形式,則稱這個數為完全平方數。完全平方數是正數。而一個完全平方數的項有兩個,即互為相反數的一對數。
    中文名:完全平方數 英文名:Full square 教學名:記數 領域:數學

定義及性質

如果一個正整數 a 是某一個整數 b 的平方,那麼這個正整數 a 叫做完全平方數。零也可稱為完全平方數。其性質如下:

(1)平方數的個位數字隻能是 0, 1,4,5,6,9 。

(2)任何偶數的平方一定能被 4 整除;任何奇數的平方被 4(或 8)除餘 1,即被4 除餘 2 或 3 的數一定不是完全平方數。

(3)完全平方數的個位數字是奇數時,其十位上的數字必為偶數。完全平方數的個位數字是 6 時,其十位數字必為奇數。

(4)凡個位數字是 5 但末兩位數字不是 25 的自然數不是完全平方數;末尾隻有奇數個 0 的自然數不是完全平方數;個位數字是 1,4,9 而十位數字為奇數的自然數不是完全平方數。

(5)除 1 外,一個完全平方數分解質因數後,各個質因數的指數都是偶數,如果一個數質分解後, 各個指數都為偶數, 那麼它肯定是個平方數。 完全平方數的所有因數的總個數是奇數個。因數個數為奇數的自然數一定是完全平方數。

(6)若質數 p 整除完全平方數 a,則 |a。

(7)如果 a 、b 是完全平方數, c=ab ,那麼 c 也是完全平方數。

(8)兩個連續自然數的乘積一定不是平方數,兩個連續自然數的平方數之間不再有平方數。

(9)如果十位數字是奇數,則它的個位數字一定是6;反之也成立。

推論1:如果一個數的十位數字是奇數,而個位數字不是6,那麼這個數一定不是完全平方數。

推論2:如果一個完全平方數的個位數字不是6,則它的十位數字是偶數。

(10)偶數的平方是4的倍數;奇數的平方是4的倍數加1。

(11)奇數的平方是8n+1型;偶數的平方為8n或8n+4型。(奇數:n比那個所乘的數-1;偶數:n比那個所乘的數-2)

(12)形式必為下列兩種之一:3k,3k+1。

(13)不是5的因數或倍數的數的平方為5k+-1型,是5的因數或倍數的數為5k型。

14)形式具有下列形式之一:16m,16m+1,16m+4,16m+9。

(15)性質11:如果質數p能整除a,但p的平方不能整除a,則a不是完全平方數。

(16)在兩個相鄰的整數的平方數之間的所有整數都不是完全平方數。

(17)一個正整數n是完全平方數的充分必要條件是n有奇數個因數(包括1和n本身)。

重要結論

(1)個位數是2、3、7、8的整數一定不是完全平方數;

(2)個位數和十位數都是奇數的整數一定不是完全平方數;

(3)個位數是6,十位數是偶數的整數一定不是完全平方數;

(4)形如3n+2型的整數一定不是完全平方數;

(5)形如4n+2和4n+3型的整數一定不是完全平方數;

(6)形如5n±2型的整數一定不是完全平方數;

(7)形如8n+2,8n+3,8n+5,8n+6,8n+7型的整數一定不是完全平方數;

(8)數字和是2、3、5、6、8的整數一定不是完全平方數;

(9)四平方和定理:每個正整數均可表示為4個整數的平方和;

(10)完全平方數的因數個數一定是奇數。

完全平方式和完全平方數的區别

完全平方式

完全平方式分兩種:

(1)完全平方和公式,就是兩個整式的和括号外的平方,例如:

(a+b)2=a2+2ab+b2

(2)完全平方差公式,就是兩個整式的差括号外的平方。例如:

(a-b)2=a2-2ab+b2

口訣:首末兩項算平方,首末項乘積的2倍中間放,符号随中央。(就是把兩項的乘方分别算出來,再算出兩項的乘積,再乘以2,然後把這個數放在兩數的乘方的中間,這個數以前一個數間的符号随原式中間的符号,完全平方和公式就用+,完全平方差公式就用-,後邊的符号都用+)

區别

一個數如果是另一個整數的完全平方,那麼我們就稱這個數為完全平方數,也叫做平方數。

它與完全平方式的區别是:完全平方式是代數式,完全平方數是自然數。

讨論題示例

(1986年第27屆IMO試題) 設正整數d不等于2,5,13,求證在集合{2,5,13,d}中可以找到兩個不同的元素a,b,使得ab -1不是完全平方數。解:顯然2*5-1=9 2*13-1=25 5*13-1=64都為完全平方數  假設2d-1為完全平方數,注意到d為正整數,2d-1為奇數 不妨設2d-1=(2n-1)^2 得 d=2n^2-2n+1  此時5d-1=10n^2-10n+4不是完全平方數  同理 假設5d-1 13d-1 為完全平方數 可以分d為奇偶去證明.

求k的最大值,使2010可以表示為k個連續正整數之和。解:假設這k個數為 a,a+1,a+2,...,a+(k-1)  它們的和為 ka+k(k-1)/2=2010  k(k+2a-1)=2*2010=2^2*5*3*67=60*67  顯然k最大隻能是60,此時a=4。

範例

一個自然數減去45及加上44都仍是完全平方數,求此數。

解:設此自然數為x,依題意可得:

x-45=m2 ⑴

x+44=n2 ⑵

(m,n為自然數)

⑵-⑴可得 :n^2-m^2=89

因為n+m>n-m

又因為89為質數,

所以:n+m=89; n-m=1

解之,得n=45。代入⑵得。故所求的自然數是1981。

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