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整除与带余除法
核心概念
整除:设 是整数且 。如果存在整数 ,使得 ,就说 整除 ,记作 ,称 是 的约数(因数), 是 的倍数。否则记作 。
带余除法:对任意整数 和正整数 ,存在唯一的一对整数 ,使得
这里 是商, 是余数。 当且仅当 。
整除的基本性质(设下列除数均非零):
- 传递性:若 且 ,则 ;
- 线性组合:若 且 ,则对任意整数 有 ;
- 放大:若 ,则 对任意整数 成立。
直观理解 · 动手试试
整除的核心是"没有零头"。把 个物体每 个分成一堆, 是堆数, 是剩下分不满一堆的零头。整除就是"恰好分完,零头为 "。
"线性组合"性质是数论里最常用的武器:如果 同时整除两个数,它就整除这两个数任意整数倍的和与差。很多"求证某式能被 整除"的题,本质都是把目标式拆成 的倍数的线性组合。
带余除法
把 23 个每 5 个分一堆
23 = 5 × 4 + 3商 q = 4,余数 r = 3(0 ≤ 3 < 5)
23
5
绿色是分满的整堆(共 4堆),红色是分不满一堆的零头。余数 r 永远满足 0 ≤ r < b。
设整数 同时整除 和 ,求 的所有可能值。
这说明 与 对任意整数 都互质。
▸查看解答步骤
答: d ∣ 1,故 d = 1
证明:任何整数的平方除以 的余数只能是 或 。
▸查看解答步骤
答: r ∈ {0,1,2},平方后余数 ∈ {0,1}
即时练习
除以 的余数是多少?
,,且 ,所以余数是 。
若 且 ,下列一定成立的是?
线性组合性质保证 。其余选项都没有依据。
一个整数的平方除以 的余数只能是 或 。
偶数 的平方 余 ;奇数 的平方 余 。
带余除法 中,余数 必须满足?
可以是任意整数 必须小于余数的标准范围是 ,这保证了 的唯一性。
除以 的余数是多少?
,。
按 的规定, 除以 的余数是多少?
,余数为 。
易错点
- 把" 是 的约数"和" 是 的约数"搞反。 读作" 整除 ",意思是 是 的倍数。
- 忽略余数的范围。 ,余数是 (不是 ),因为要求 。
- 以为整除性质对除法也成立。 整除对加减、整数倍封闭,但对相除不封闭。
下一步
前置知识点
—接下来学习