首先需要说的是,这是一个集几何、数论、十进制计算于一体的小学数学题,适合4-6年级的学生。
如果想把这个问题告诉小学生,最好保证TA已经充分理解了下面两个铺路题-
如果面积为60的矩形的长宽都是整数,那么可能的长宽是多少?
假设面积由长度和宽度反推出,长度和宽度都是整数,我们可以立即想到面积的因式分解:
60=60×1=30×2=20×3=15×4=12×5=10×6;
这个长方形可能会尽可能的长和宽。
如果面积为600的矩形的长宽都是整数,那么可能的长宽是多少?
也知道面积是用来推导长宽的,长宽都是整数,所以我们还是可以用层理1中的因子对分解法;
但由于区域600分解的因子对数量较多,仅通过因子对枚举比较耗时,缺乏验证手段,可以考虑先通过素因子分解600:
600=2^3×3×5^2;
在标准形式下,我们再次使用因子数定理:
d =××= 24;
所以600中有24个因子,理论上有12个因子对。我们可以试着借助“600 = 2 3×3×5 2”——来列举
600=600×1=300×2=200×3=150×4=120×5=100×6=75×8=60×10=50×12=40×15=30×20=25×24;
我们统计了以上因素对,发现只有12对,于是我们自信地写出了答案——
这个矩形有12组可能的长度和宽度。
准备工作到此结束,然后我们将回到主题-
如果面积为6465.95的矩形的长宽都是小数位,那么可能的长宽是多少?
现在我们明白数论是分析整数的知识,但是小数出现在上面的问题中,所以我们很难想到分解它们;
那么如何将铺路题中的知识运用到这道题中呢?
我们可以扩大十进制问题的数量:
当矩形的长度和宽度分别为10倍和10倍时,面积应扩大到100倍。
因此,我们可以等效地将上述问题转化为——
如果面积为6465.95的矩形的长宽都是整数,那么可能的长宽是多少?
646595是一个比较大的数字,我们肯定不希望一上来就分解,而是要“出问题就分解原因和质量”:
注意646595的结尾是5,所以646595 = 5×129319;
如果129319分别被2、3、5、7、11、13除,就不能完全除,而129319÷17 = 7607;
如果7607被2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83除了7600,它不能被除
经过长时间的计算,我终于得到了646595分解素因子的标准形式——
646595=5×17×7607;
然后我们计算出因子的数量为646595——
d =××= 8;
所以646595中有8个因子,理论上有4对因子。我们可以试着借助“646595 = 5×17×7607”——来列举
646595=646595×1=129319×5=38035×17=7607×85;
我们统计了以上因素对,发现只有四对,于是我们自信地写出了答案——
等一下!
别忘了我们的话题-
如果面积为6465.95的矩形的长宽都是小数位,那么可能的长宽是多少?
既然我们是一个长宽都扩大了10倍的问题,在得到以上四个小组长和宽度后,只需要把它们都除以10,就可以得到题目的答案了——
这个长方形有四种可能的长度和宽度。
1任何非零自然数都可以用因子有限乘法的形式写成,例如24=1×24=2×12=3×8=4×6。
2个因子对的枚举通常从1开始依次枚举N的一个因子B。我们将可能的因素B设置为B1、B2、B3、…。当bn是两位数时,B and B之间的差距将非常大。后期需要更多的时间去寻找下一个因素。因此,仅通过枚举因子对来找出所有较大自然数N的因子对是相当耗时的。
3当有很多枚举时,我们需要一个测试方法。例如,通过某种算法,我们得到某个数字中有88个因子。因为因子是成对配对的,所以长宽组合有44组。如果我们再列举一遍,我们心里就有底了。
4非零自然数n可以写成由小到大排列的几个质数依次乘以几个幂的形式,这种形式称为分解质因数的标准形式,标准形式是唯一的。比如24分解素因子的标准形式是:24 = 2 3× 3。
素因子被5个非零自然数N分解成唯一的标准形式后,可以根据每个素因子的度数计算出N的因子个数。具体算法是“指数加重复乘法”,比如24 = 2 3× 3 1,24有×=8个因子,也可以写成d=8。
6 600有三个质因数:2、3和5,它们的指数分别是3、1和2。
分解素因子的标准形式告诉我们一个非零自然数有哪些“部分”以及每种“部分”的个数。用乘法“组装”不同数量不同种类零件的过程,就是制造其所有要素的过程。
8示例:面积为0.48的矩形的长度为0.8,宽度为0.6。如果长宽变成原来的10倍,即长度为8,宽度为6,那么面积为8×6=48,此时48是原来面积0.48的100倍。
9利用可分特征可以快速判断,但具体方法省略。
10判断非零自然数n为素数的方法是用小于n的素数从小到大去掉n,然后判断为素数,直到商第一次小于除数。