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本节课属于五年级因数和倍数的提升内容,本节课的内容在平时练习当中经常会遇到。如何解答这类题,书中是没有提到的。本节课就对此进行详细讲解,对于这节内容我很头疼,讲起来比较拗口,也很生涩,本节课如果能掌握好计算合数因数个数和分析阶乘积的末尾有几个0就很不错得了。如果学会合数的因数之和那就给你点赞了。
例如:18的因数有:1,2,3,6,9,18,共有6个因数。
18的因数和是:1+2+3+6+9+18=39
但本讲研究的是一个较大的数因数的个数及其所有因数和的方法。利用用合数分解式来求这个合数的因数个数和因数和。具体的方法如下:
另外我们需要提前明白两个小知识是:
a^0=1;a!=a×……×4×3×2×1,我们把这种运算称作阶乘,其中“!”这个符号称作阶乘符号,这个内容在本节课当中比较常用。
例1. 求72的因数的个数及因数和。
解析:1.先把72分解质因数。72=2×2×2×3×3。72的因数是2^3的因数(2^0,2^1,2^2,2^3)与32因数(3^0,3^1,3^2)之间的两两乘积。其中2^0=1,3^0=1如图:
即72的因数个数是2的质因数个数加1与3的质因数个数加1的乘积。(1+3)×(1+2)=12个。
方法简单说:首先把合数分解质因数,然后把然后把相同质因数写成次方数(幂的形式),那每个质因数的最高次方(指数)+1,相乘就是这个合数因数的个数。
思维导图:
2.计算72的因数和就是2^3的因数(2^0,2^1,2^2,2^3)与3^2因数(3^0,3^1,3^2)之间的两两乘积的和。下面是详细推导计算过程,只需了解即可。
了解这类题的算法过程之后我们可以直接进行计算就可以了。
(2^0+2^1+2^2+2^3)×(3^0+3^1+3^2)
=(1+2+4+8)×(1+3+9)
=15×13
=195
方法简单说:计算一个合数的因数之和,就是先分解质因数,然后把相同质因数写成次方数(幂的形式),然后从这个质因数的0次方依次加到最高次方算出它们的和,然后把所有不同质因数的次方和相乘就是这个合数所有因数之和。说的有点拗口,对照上面求和的算法思考一下下,来理解更好懂一点。
思维导图:
例2. 算式5!=5×4×3×2×1的积里面有几个零?30!积里有几个零?
解析:两个数积末尾是否有零关键看是否包含质因数2和5。通俗的来讲因质因数2×5=10,末尾才可以有0。
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智择优教育智能小程序5!里面包含1个质因数5;3个质因数2(2和4=2×2)。1个2×1个5积(2×5=10)末尾只有1个零。通过上题分析可看出在阶乘当中质因数2的个数多余5,因此我们只找质因数5的个数即可。
【30/5】=6;
(释义:30里面有6个质因数5,一般情况下连续5个数中至少有一个质因数5。同理连续2个数中至少有一个质因数2。)
【30/5×5】=1;
(释义:像25里面包含两个质因数5,前面算去了一个,还有一个没有计算进去。依次类推125=5×5×5,在算5,25,当中算去2个,还有一个没有算去。由于本题30<125,所以不予考虑。基本的思维方法,先考虑一个质因数5,接下来是两个质因数5即25=5×5的情况,三个质因数5即125=5×5×5,以此类推,但是前提条件分析这些数包含质因数5的情况。)
5的质因数个数=6+1=7(个)即30!的积末尾有7个零。
思维导图:
学法指导:
1.对比思维示意图,理解解题思路是关键。
2.注意关于次方数(幂相关的一些简单知识)。
3.根据解题方法,灵活应用。
巩固练习:
练习1.分解质因数法求124所有的因数个数?及因数和?
练习2.求120所有的因数及和。
练习3、100!积的末尾有几个零?
练习4.125×70×20×( )积的末尾有5个零,括号里面最小填几?
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研究质数的作用
研究质数的作用很大,例如在密码学,公钥密码,加密算法、安全认证等方面,质数都是在素数(质数)的层面上进行研究。现在通用的RSA密码体制,安全性建立依靠素数(质数),它具有唯一性。
在机械设计圆柱形齿轮设计当中,一对啮合的圆柱齿轮齿数要互质。这样很少会出现两个齿总是碰在一起的情况,不容易齿轮断裂。
大自然是最杰出的设计师,自然界也有动物利用质数切分休眠节奏,这样躲避天敌。比如美洲蝉藏地下休眠17年,天敌不论什么周期都很难碰上。
没有质数,一个相对动态平衡的系统是不能维持的。说质数是宇宙的基石一点也不为过。
课后记:
当时我第一次把计算合数因数的个数教给孩子们时,有好多家长觉得孩子们很感兴趣。也就是从那个时候开启了,我对数学思维的探讨。
历经20多年,当中选用了好多教材,但是我觉得都不满意,要么太难不适合于多数孩子;要么与教材不能很好的紧密联系起来。所以我萌生整理适合于教材拓展,有适合与大多数孩子内容的教材。同学们也许觉得会求一个非零自然数因数的个数和因数的和。所以我当时一边设计一边给孩子们进行讲解实验,再进行修改最终有了初步的底稿,经历了六年之久。现在上传的算是第二次大型修改,主要是教学方法的变革。接下来再次修改算是第三次定稿了。
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