?/p>
1
?/p>
?/p>
6
?/p>
高中数学竞赛中数论问题的常用方法
数论是研究数的性质的一门科?/p>
,
它与中学数学教育有密切的联系
.
数论问题解法灵活
,
题型丰富
,
?/p>
是中学数学竞赛试题的源泉之一
.
下面介绍数论试题的常用方?/p>
.
1.
基本原理
为了使用方便
,
我们将数论中的一些概念和结论摘录如下
:
我们?/p>
)
,...,
,
(
2
1
n
a
a
a
表示整数
1
a
,
2
a
,
?/p>
,
n
a
的最大公约数
.
?/p>
[
1
a
,
2
a
,
?/p>
,
n
a
]
表示
1
a
,
2
a
,
?/p>
,
n
a
?/p>
最小公倍数
.
对于实数
x
,
?/p>
[
x
]
表示不超?/p>
x
的最大整?/p>
,
?/p>
{
x
}=
x
-[
x
]
表示
x
的小数部?/p>
.
对于整数
b
a
,
,
?/p>
)
(
|
b
a
m
?/p>
,
,
1
?/p>
m
则称
b
a
,
关于?/p>
m
同余
,
记为
)
(mod
m
b
a
?/p>
.
对于正整?/p>
m
,
?/p>
)
(
m
?/p>
表示
{1,2,
?/p>
,
m
}
中与
m
互质的整数的个数
,
并称
)
(
m
?/p>
为欧拉函?/p>
.
对于正整?/p>
m
,
若整?/p>
m
r
r
r
,...,
,
2
1
中任?/p>
两个数对?/p>
m
均不同余
,
则称
{
m
r
r
r
,...,
,
2
1
}
为模
m
的一个完全剩余系;若整数
)
(
2
1
,...,
,
m
r
r
r
?/p>
中每一个数?/p>
?/p>
m
互质
,
且其中任何两个数关于?/p>
m
不同?/p>
,
则称
{
)
(
2
1
,...,
,
m
r
r
r
?/p>
}
为模
m
的简化剩余系
.
定理
1
?/p>
b
a
,
的最大公约数?/p>
d
,
则存在整?/p>
y
x
,
,
使得
yb
xa
d
?/p>
?/p>
.
定理
2(1)
?/p>
)
(mod
m
b
a
i
i
?/p>
,
1
?/p>
i
,2,
?/p>
,
n
,
)
(mod
2
1
m
x
x
?/p>
,
?
1
1
n
i
i
i
a
x
?/p>
?/p>
?/p>
2
1
n
i
i
i
b
x
?/p>
?/p>
?/p>
(2)
?/p>
)
(mod
m
b
a
?/p>
,
)
,
(
b
a
d
?/p>
,
m
d
|
,
?
)
(mod
d
m
d
b
d
a
?/p>
?/p>
(3)
?/p>
b
a
?/p>
,
)
,
(
b
a
d
?/p>
,
?/p>
1
)
,
(
?/p>
m
d
,
?/p>
)
(mod
m
d
b
d
a
?/p>
?/p>
(4)
?/p>
b
a
?/p>
(
i
m
mod
),
n
i
,...,
2
,
1
?/p>
,M=[
n
m
m
m
,...,
,
2
1
],
?/p>
b
a
?/p>
(
M
mod
).
定理
3(1)
1
]
[
]
[
1
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
x
x
?/p>
(2)
]
[
]
[
]
[
y
x
y
x
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
(3)
?/p>
p
为素?/p>
,
则在
!
n
质因数分解中
,
p
的指数为
?/p>
?/p>
1
k
k
p
n
.
定理
4 (1)
?/p>
{
m
r
r
r
,...,
,
2
1
}
是模
m
的完全剩余系
,
1
)
,
(
?/p>
m
a
,
?/p>
{
b
ar
b
ar
b
ar
m
?/p>
?/p>
?/p>
,...,
,
2
1
}
也是?
m
的完全剩余系?/p>
(2)
?/p>
{
)
(
2
1
,...,
,
m
r
r
r
?/p>
}
是模
m
的简化剩余系
,
1
)
,
(
?/p>
m
a
,
?/p>
{
)
(
2
1
...,
,
m
ar
ar
ar
?/p>
}
是模
m
的简化剩余系
.
定理
5(1)
?/p>
1
)
,
(
?/p>
n
m
,
?/p>
)
(
)
(
)
(
n
m
mn
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
.
(2)
?/p>
n
的标准分解式?/p>
k
k
p
p
p
n
?
?/p>
?/p>
...
2
1
2
1
?/p>
,
其中
k
?/p>
?/p>
?/p>
,...
,
2
1
为正整数
,
k
p
p
p
,...
,
2
1
为互不相