上一讲讲了循环问题的一些应用,相信大家应该对循环问题十分了解了,今天,黄老师找了一个2017年中环杯6年级初赛试题,把循环问题进一步讲解一下。 此题是2017年10月14日考试的2017年中环杯6年级初赛第11题,题目如下: 好,给大家一定的思考时间,考虑一下此题如何解。 如果此题是求最末一位数是多少,那么很简单,一定是5,因为求最末一位,只需看末位相乘即可,5除0以外的任何次方,尾数均为5; 但此题求的是末三位,我们看看官方给的答案是如何解的: 此题解法给的有点问题,不是很好理解,黄老师稍讲解一下,并在下面给出更好理解的方法。 首先,解法里说“2015是5的倍数,那么2015^2017一定是5^3的倍数”,这个是用到了初中的同底数幂识,对小学生来说,还没有学到,知识点如下: 根据上面的公式:a^m×a^n=a^(m+n),可得:5^3×5^2014=5^(3+2014)=5^2017; 还有一个知识点,学过奥数的同学可能有些了解:(a+b)^n=a^n+b^n, 又因为2015^2017=(5×403)^2017=5^2017×403^2017,所以,推出2015^2017一定是5^3的倍数。 其次,为什么要研究除以8的余数呢?而不是除以3、4、5等其他的数呢? 我们先看这四个数除以8的余数到底是什么 125÷8=15……5 375÷8=46……7 625÷8=78……1 875÷8=109……3 上面四个数除以8所得的余数各不相同,也就是说,只要能判断余数,就可以判断这个尾数了。 但这个8出来的还是比较生硬,好像是先知道余数不同,然后再找出的除以8。 再者,为什么2015^2017除以8的余数与7^2017除以8的余数相同? 这里有个同余的概念,虽然学校里不学,但小学奥数是认为要学的。 这个涉及到同余定理,该定理较为复杂,简单总结如下:
所以,利用上面第2个性质: 2015^2017=(2008+7)^2017=(8×250+7)^2017 (8×250)^2017除以8的余数为0,所以: (8×250+7)^2017≡7^2017(mod 8) 后面的计算步骤均可按上面的性质来解。 总结:总体来说,正确答案中给出的解题方法对开小学生是无比的困难,知识点虽然有些超纲,但有一些学习过奥数的同学可能也有所了解,但这块知识点有点复杂,就算有所了解,可能也无法解出此题。 黄老师按循环的思路给出此题的另一种简单解法: 上面说过: 如果此题是求最末一位数是多少,那么很简单,一定是5,因为求最末一位,只需看末位相乘即可,5除0以外的任何次方,尾数均为5,即尾数5一直循环下去; 那么最末两位,最末三位,甚至最末4位是否也是像末位一样循环呢?我们计算如下: 先看如果此题是求最末两位数是多少呢? 那么我们就需要看2015的未两位数字(为何?各位,列个乘法的竖式就明白了)的2017次方了: 15^1的后三位尾数=015; 15^2的后三位尾数=225 15^3的后三位尾数=375 15^4的后三位尾数=625 15^5的后三位尾数=375 15^6的后三位尾数=625 …… 发现除了1次方和2次方外,都是375和625循环,且奇次方尾数为375,偶次方尾数为625,所以2017次方的末两位尾数应该是75。 那么,按此题要求,末三位数是多少呢?我们要看2015的未三位数字的2017次方了,发现2015的末三位数字跟末两位数字数值上均是15,所以计算结果应同末两位的结果,即375。 此题此种解法充分利用了循环的特性,把复杂的同余问题转化为循环问题,所以,奥数学习不能死记硬背,条条大路通罗马,换个思路,柳暗花明。 |
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