如何判断一个数是完全平方数
对于一个比较大的整数,比如:23916,一共有5位数字,假设它是完全平方数,那么它的平方根应该是一个3位数,因为100的平方是最小的5位数。
同时,这个平方根应该小于200,因为200的平方是40000比原数大。取个中间数150,因为已知15的平方是225,所以很容易算出150的平方是22500,比原数小。
同理,算出160的平方是25600,比原数大。所以,如果24346时一个完全平方数,它的平方根应该大于150且小于160。完全平方数,凡是个位为6的,其平方根个位必为4或6。
计算154的完全平方,等于 23716 比 23916 小200,计算156的完全平方,等于 24336 比 23916 大420,所以23916不是完全平方数。
扩展资料
应用:
有多少个正整数n,使n!+2019是完全平方数,注:n!=1*2*…*n,即n的阶乘。
讲解思路:这道题属于完全平方数问题,要判断一个数是完全平方数,除了严格验证外,目前还没有完善的方法。但要判断一个数不是完全平方数,有很多种性质可以用,
这里采用除以4的余数来判别。由于n!具有十分特别的性质,因此总的解题思路是:先判断当n>=4时的情况,然后对n<4时的3个数逐一验证。
步骤1:
先思考第一个问题,
当n大于等于4时,
n!+2019除以4的余数是多少。
此时n!=1*2*3*4…*n,
故n!是4的整数倍,
而2019除以4的余数是3,
因此n!+2019除以4的余数是3。
步骤2:
再思考第二个问题,
当n大于等于4时,
n!+2019可能是完全平方数吗。
此时n!+2019是奇数,
如果它是完全平方数,
则存在某自然数k,
使n!+2019=(2k+1)^2
=4k^2+4k+1,
显然该数除以4的余数为1,
这与步骤1的结论想矛盾,
因此不是完全平方数。
注:k^2表示k的平方。
步骤3:
再思考第三个问题,
考虑原题目的答案。
从步骤2直到n小于4,
下面对n=1,2,3分别讨论:
当n=1时,
n!+2019=2020不是完全平方数;
当n=2时,
n!+2019=2021不是完全平方数;
当n=3时,
n!+2019=2025=45^2,
是完全平方数。
所以原题的答案只有n=3。
例如:
0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,529…
观察这些完全平方数,可以获得对它们的个位数、十位数、数字和等的规律性的认识。下面我们来研究完全平方数的一些常用性质:
性质1:末位数只能是0,1,4,5,6,9。
(此为完全平方数的必要不充分条件,且定义为"一个数如果是另一个整数的完全平方,那么我们就称这个数为完全平方数",0为整数,故0是完全平方数)
性质2:奇数的平方的个位数字一定是奇数,偶数的平方的个位数一定是偶数。
证明 奇数必为下列五种形式之一:
10a+1,10a+3,10a+5,10a+7,10a+9
分别平方后,得
综上各种情形可知:奇数的平方,个位数字为奇数1,5,9;十位数字为偶数。
性质3:如果十位数字是奇数,则它的个位数字一定是6;反之也成立
证明 已知
,证明k为奇数。因为k的个位数为6,所以m的个位数为4或6,于是可设m=10n+4或10n+6。则
或
即
或
∴ k为奇数。
推论1:如果一个数的十位数字是奇数,而个位数字不是6,那么这个数一定不是完全平方数。
推论2:如果一个完全平方数的个位数字不是6,则它的十位数字是偶数。
性质4:偶数的平方是4的倍数;奇数的平方是4的倍数加1。
这是因为
性质5:奇数的平方是8n+1型;偶数的平方为8n或8n+4型。
(奇数:n比那个所乘的数-1;偶数:奇数:n比那个所乘的数-2)
在性质4的证明中,由k(k+1)一定为偶数可得到 是8n+1型的数;由为奇数或偶数可得(2k)为8n型或8n+4型的数。
性质6:形式必为下列两种之一:3k,3k+1。
因为自然数被3除按余数的不同可以分为三类:3m,3m+1,3m+2。平方后,分别得
同理可以得到:
性质7:不是5的因数或倍数的数的平方为5k+-1型,是5的因数或倍数的数为5k型。
性质8:形式具有下列形式之一:16m,16m+1,16m+4,16m+9。
除了上面关于个位数,十位数和余数的性质之外,还可研究完全平方数各位数字之和。例如,256它的各位数字相加为2+5+6=13,13叫做256的各位数字和。如果再把13的各位数字相加:1+3=4,4也可以叫做256的各位数字的和。下面我们提到的一个数的各位数字之和是指把它的各位数字相加,如果得到的数字之和不是一位数,就把所得的数字再相加,直到成为一位数为止。我们可以得到下面的命题:
一个数的数字和等于这个数被9除的余数。
下面以四位数为例来说明这个命题。
设四位数为,则
1000a+100b+10c+d
= 999a+99b+9c+(a+b+c+d)
=9(111a+11b+c)+(a+b+c+d)
显然,a+b+c+d是四位数被9除的余数。
对于n位数,也可以仿此法予以证明。
关于完全平方数的数字和有下面的性质:
性质9:数字之和只能是0,1,4,7,9。
证明 因为一个整数被9除只能是9k,9k±1,9k±2,9k±3,9k±4这几种形式,而
除了以上几条性质以外,还有下列重要性质:
性质10:为完全平方数的充分必要条件是b为完全平方数。
证明 充分性:设b为平方数,则=(ac)
必要性:若为完全平方数,=,则
性质11:如果质数p能整除a,但p的平方不能整除a,则a不是完全平方数。
证明 由题设可知,a有质因数p,但无因数,可知a分解成标准式时,p的次方为1,而完全平方数分解成标准式时,各质因数的次方均为偶数,可见a不是完全平方数。
性质12:在两个相邻的整数的平方数之间的所有整数都不是完全平方数。
即若
则k一定不是整数。
性质13:一个正整数n是完全平方数的充分必要条件是n有奇数个因数(包括1和n本身)。
例如:
0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,529…
观察这些完全平方数,可以获得对它们的个位数、十位数、数字和等的规律性的认识。下面我们来研究完全平方数的一些常用性质:
性质1:末位数只能是0,1,4,5,6,9。
(此为完全平方数的必要不充分条件,且定义为“一个数如果是另一个整数的完全平方,那么我们就称这个数为完全平方数”,0为整数,故0是完全平方数)
性质2:奇数的平方的个位数字一定是奇数,偶数的平方的个位数一定是偶数。
证明 奇数必为下列五种形式之一:
10a+1,10a+3,10a+5,10a+7,10a+9
分别平方后,得
综上各种情形可知:奇数的平方,个位数字为奇数1,5,9;十位数字为偶数。
性质3:如果十位数字是奇数,则它的个位数字一定是6;反之也成立
证明 已知
,证明k为奇数。因为k的个位数为6,所以m的个位数为4或6,于是可设m=10n+4或10n+6。则
或
即
或
∴ k为奇数。
推论1:如果一个数的十位数字是奇数,而个位数字不是6,那么这个数一定不是完全平方数。
推论2:如果一个完全平方数的个位数字不是6,则它的十位数字是偶数。
性质4:偶数的平方是4的倍数;奇数的平方是4的倍数加1。
这是因为
性质5:奇数的平方是8n+1型;偶数的平方为8n或8n+4型。
(奇数:n比那个所乘的数-1;偶数:n比那个所乘的数-2)
在性质4的证明中,由k(k+1)一定为偶数可得到 是8n+1型的数;由为奇数或偶数可得(2k)2为8n型或8n+4型的数。
性质6:形式必为下列两种之一:3k,3k+1。
因为自然数被3除按余数的不同可以分为三类:3m,3m+1,3m+2。平方后,分别得
同理可以得到:
性质7:不是5的因数或倍数的数的平方为5k+-1型,是5的因数或倍数的数为5k型。
性质8:形式具有下列形式之一:16m,16m+1,16m+4,16m+9。
除了上面关于个位数,十位数和余数的性质之外,还可研究完全平方数各位数字之和。例如,256它的各位数字相加为2+5+6=13,13叫做256的各位数字和。如果再把13的各位数字相加:1+3=4,4也可以叫做256的各位数字的和。下面我们提到的一个数的各位数字之和是指把它的各位数字相加,如果得到的数字之和不是一位数,就把所得的数字再相加,直到成为一位数为止。我们可以得到下面的命题:
一个数的数字和等于这个数被9除的余数。
下面以四位数为例来说明这个命题。
设四位数为,则
1000a+100b+10c+d
= 999a+99b+9c+(a+b+c+d)
=9(111a+11b+c)+(a+b+c+d)
显然,a+b+c+d是四位数被9除的余数。
对于n位数,也可以仿此法予以证明。
关于完全平方数的数字和有下面的性质:
性质9:数字之和只能是0,1,4,7,9。
证明 因为一个整数被9除只能是9k,9k±1,9k±2,9k±3,9k±4这几种形式,而
除了以上几条性质以外,还有下列重要性质:
性质10:为完全平方数的充分必要条件是b为完全平方数。
证明 充分性:设b为平方数,则=(ac)
必要性:若为完全平方数,=,则
性质11:如果质数p能整除a,但p的平方不能整除a,则a不是完全平方数。
证明 由题设可知,a有质因数p,但无因数,可知a分解成标准式时,p的次方为1,而完全平方数分解成标准式时,各质因数的次方均为偶数,可见a不是完全平方数。
性质12:在两个相邻的整数的平方数之间的所有整数都不是完全平方数。
即若
则k一定不是整数。
性质13:一个正整数n是完全平方数的充分必要条件是n有奇数个因数(包括1和n本身)。
(以上内容来自百度百科,希望能够帮到您!)
首先,背下1-20的平方数,因为常用。
然后牢记以下规律:
完全平方数,凡是个位为0的,其平方根个位必为0
完全平方数,凡是个位为1的,其平方根个位必为1或9
完全平方数,凡是个位为4的,其平方根个位必为2或8
完全平方数,凡是个位为5的,其平方根个位必为5
完全平方数,凡是个位为6的,其平方根个位必为4或6
完全平方数,凡是个位为9的,其平方根个位必为3或7
然后,对于一个比较大的整数,比如:23916
一共有5位数字,假设它是完全平方数,那么它的平方根应该是一个3位数,因为100的平方是最小的5位数。
同时,这个平方根应该小于200,因为200的平方是40000比原数大。
我们不妨取个中间数150,因为已知15的平方是225(你背了),所以很容易算出150的平方是22500,比原数小。
同理,算出160的平方是25600,比原数大。
所以,如果24346时一个完全平方数,它的平方根应该大于150且小于160。
完全平方数,凡是个位为6的,其平方根个位必为4或6。
计算154的完全平方,等于 23716 比 23916 小200,
计算156的完全平方,等于 24336 比 23916 大420,
所以23916不是完全平方数。
对于一个位数较多的小数,比如:2.4336,2.43360和24.336.
小数点后位数为单数且“最后一位不为0”的数,一定不是完全平方数;小数点后位数为偶数的数,可能是完全平方数,比如:24.336小数点后位数为3,一定不是完全平方数;
但2.43360小数点后位数为5,却可能是完全平方数;
2.4336小数点后位数为4,可能是完全平方数。
判断一个小数是不是完全平方数比较常用的方法是“百倍扩大”也叫“移位法”,即把原数小数点向右移动“双数”位,直至小数变为整数,计算新整数的平方根,再把小数点按“百倍扩大”的次数移回,如:2.4336 小数点向右移动4位(两次“百倍扩大”)变为24336,计算24336的平方根(156),小数点左移两位(1.56)即为2.4336的平方根。
分数,只要
分子
分母都是完全平方数,这个分数就是完全平方数,反之,只要有一个不是,这个分数就不是完全平方数。