SKKN Chuyên đề ỨNG DỤNG ĐỒNG DƯ THỨC TRONG GIẢI TOÁN LỚP 7

16 1.1K 3
SKKN Chuyên đề  ỨNG DỤNG ĐỒNG DƯ THỨC TRONG GIẢI TOÁN LỚP 7

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Chuyên đề ỨNG DỤNG ĐỒNG DƯ THỨC TRONG GIẢI TOÁN LỚP 7 Phần 1: Đặt vấn đề I.LÍ DO CHỌN CHUYÊN ĐỀ Toán học là một bộ môn khoa học rất trừu tượng, được suy luận một cách lôgic và là nền tảng cho việc nghiên cứu các bộ môn khoa học khác. Số học là một phần không thể thiếu và nó chiếm một vai trò khá quan trọng trong bộ môn này. Lý thuyết chia hết trong vành số nguyên là một nội dung khá quan trọng trong phần số học. Hơn nữa, đây cũng là mảng rất khó khăn cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học. Xuất phát từ vấn đề đó, tôi đã tìm tòi, nghiên cứu, trao đổi và học hỏi ở bạn bè, đồng chí đồng nghiệp và đã tìm ra chìa khoá để giải quyết vấn đề này. Đó là lý thuyết đồng dư. Năm học 20122013, tôi được sự phân công của các đồng chí trong tổ và đã làm chuyên đề trường, vấn đề này được nhiều đồng nghiệp quan tâm và chia sẽ. Vì vậy tôi đã chọn “Ứng dụng đồng dư thức trong giải Toán lớp 7 ” làm sáng kiến kinh nghiệm nhằm trao đổi với bạn bè đồng nghiệp nhiều hơn về lĩnh vực này. 1. Cơ sở lí luận. “ Cùng với khoa học công nghệ, giáo dục là quốc sách hàng đầu” chủ trương đó đã thể hiện rõ quan điểm, đường lối của Đảng và Nhà nước ta; khẳng định tầm quan trọng của giáo dục đối với đất nước; bởi lẽ giáo dục đóng vai trò quyết định đến sự thành công của công cuộc xây dựng đất nước, xây dựng CNXH. Nghành giáo dục đã triển khai thực hiện công tác đổi mới giáo dục phổ thông bao gồm: đổi mới cơ sở vật chất phục vụ cho dạy và học, đổi mới chương trình sách giáo khoa, đổi mới công tác quản lý, đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới cách kiểm tra đánh giá v.v…nhằm giúp học sinh phát triển một cách toàn diện. Trong hệ thống các môn học được đưa vào đào tạo ở trường THCS, môn Toán đóng vai trò hết sức quan trọng, bởi lẽ qua học toán học sinh sẽ được phát triển tư duy sáng tạo, linh hoạt, dễ thích ứng với mọi hoàn cảnh, phù hợp với xu thế phát triển của đất nước ta hiện nay. Học tốt môn Toán sẽ giúp học sinh học tốt các môn học khác. Xưa nay, đây là môn học mà không ít học sinh phải ngại ngùng khi nhắc đến, việc học toán đối với học sinh là một điều hết sức khó khăn. Hơn thế nữa, chúng ta đang ra sức để xóa bỏ tình trạng học sinh ngồi nhầm lớp. Tất cả những lý do trên xuất phát từ những nguyên nhân khách quan và chủ quan như: học sinh chưa nắm được phương pháp học tập, giáo viên còn ôm đồm kiến thức trong giảng dạy, khó khăn về một cơ sở lý luận trong việc dạy học bộ môn.v.v… Học toán đồng nghĩa với giải toán. Trong học tập muốn làm được bài tập ngoài việc có một phương pháp suy luận đúng đắn đòi hỏi học sinh phải có vốn kiến thức sẵn có tiếp thu từ các công thức, các quy tắc, định nghĩa, khái niệm, đinh lý… Đặc biệt trong giai đoạn phát triển của khoa học công nghệ hiện nay, trình độ tri thức của con người phát triển rõ rệt. Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập của mọi người dân, bằng mọi nguồn lực là phù hợp với nguyện vọng, với truyền thống hiếu học của nhân dân. Vì thế trong dạy học người giáo viên cần phát triển ở học sinh “ những năng lực trí tuệ, phát huy tính tích cực sáng tạo, biết nhìn nhận vấn đề ở từng góc độ khác nhau. Tìm tòi những cái cũ trong cái mới”. Để phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh người giáo viên phải đặt học sinh vào những tình huống có vấn đề tạo cho các em những thách thức trước những vấn đề mới. Lý thuyết đồng dư được xây dựng trên nền tảng là phép chia trên vành số nguyên. Là một nội dung được suy luận một cách lôgic, chặt chẽ. Trên cơ sở lý thuyết đồng dư được hai nhà bác là Ơle và Fécma đã đưa ra 2 định lý rất nổi tiếng và cố tính ứng dụng rất cao. 2. Cơ sở thực tiễn Lý thuyết đồng dư sẽ cho ta phương pháp đồng dư, đó là một động tác có tính chất kỹ thuật giúp chúng ta bổ sung giải quyết vấn đề chia hết trong vành số nguyên. Trong chương trình toán THCS có nhiều dạng bài tập liên quan đến lý thuyết đồng dư, xong tôi chỉ đưa vào đây một số bài tập điển hình và các dạng toán ở lớp 7. 3. Thực trạng . Nắm chắc và vận dụng thành thạo các phương pháp trong giải toán là vấn đề cần chú trọng, đặc biệt là đối với học sinh trường THCS Yên Lạc – có chất lượng đào tạo cao – thì càng phải chú trọng để đảm bảo và nâng cao chất lượng học sinh. Hơn nữa để giúp các em HSG tự tin và đạt thành tích cao trong các kì thi HSG. Bằng việc xây dựng các chuyên đề toán có nội dung phù hợp và thiết thực tôi tin tưởng các em học sinh sẽ say mê học toán và tìm ra cách học, nắm chắc các phương pháp giải toán thông qua từng dạng bài tập. Qua giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi 7, tôi thấy chuyên đề này rất thiết thực, các em đã có thể giải được một số dạng toán khó, vận dụng linh hoạt các phương pháp để giải một số dạng toán liên quan đến lý thuyết đồng dư đưa được các dạng toán đó về dạng quen thuộc và đơn giản hơn.

Chuyên đề BDHSG THCS 2016 Chuyên đề ỨNG DỤNG ĐỒNG THỨC TRONG GIẢI TOÁN LỚP Phần 1: Đặt vấn đề I.LÍ DO CHỌN CHUYÊN ĐỀ Toán học môn khoa học trừu tượng, suy luận cách lôgic tảng cho việc nghiên cứu môn khoa học khác Số học phần thiếu chiếm vai trò quan trọng môn Lý thuyết chia hết vành số nguyên nội dung quan trọng phần số học Hơn nữa, mảng khó khăn cho giáo viên học sinh trình dạy học Xuất phát từ vấn đề đó, tìm tòi, nghiên cứu, trao đổi học hỏi bạn bè, đồng chí đồng nghiệp tìm chìa khoá để giải vấn đề Đó lý thuyết đồng Năm học 2012-2013, phân công đồng chí tổ làm chuyên đề trường, vấn đề nhiều đồng nghiệp quan tâm chia Vì chọn “Ứng dụng đồng thức giải Toán lớp ” làm sáng kiến kinh nghiệm nhằm trao đổi với bạn bè đồng nghiệp nhiều lĩnh vực Cơ sở lí luận “ Cùng với khoa học công nghệ, giáo dục quốc sách hàng đầu” chủ trương thể rõ quan điểm, đường lối Đảng Nhà nước ta; khẳng định tầm quan trọng giáo dục đất nước; lẽ giáo dục đóng vai trò định đến thành công công xây dựng đất nước, xây dựng CNXH Nghành giáo dục triển khai thực công tác đổi giáo dục phổ thông bao gồm: đổi sở vật chất phục vụ cho dạy học, đổi chương trình sách giáo khoa, đổi công tác quản lý, đổi phương pháp dạy học, đổi cách kiểm tra đánh giá v.v…nhằm giúp học sinh phát triển cách toàn diện Trong hệ thống môn học đưa vào đào tạo trường THCS, môn Toán đóng vai trò quan trọng, lẽ qua học toán học sinh phát triển tư sáng tạo, linh hoạt, dễ thích ứng với hoàn cảnh, phù hợp với xu phát triển đất nước ta Học tốt môn Toán giúp học sinh học tốt môn học khác Xưa nay, môn học mà không học sinh phải ngại ngùng nhắc đến, việc học toán học sinh điều khó khăn Hơn nữa, sức để xóa bỏ tình trạng học sinh ngồi nhầm lớp Tất lý xuất phát từ nguyên nhân khách quan chủ quan như: học sinh chưa nắm phương pháp học tập, giáo viên ôm đồm kiến thức giảng dạy, khó khăn sở lý luận việc dạy học môn.v.v… Chuyên đề BDHSG THCS 2016 Học toán đồng nghĩa với giải toán Trong học tập muốn làm tập việc có phương pháp suy luận đắn đòi hỏi học sinh phải có vốn kiến thức sẵn có tiếp thu từ công thức, quy tắc, định nghĩa, khái niệm, đinh lý… Đặc biệt giai đoạn phát triển khoa học công nghệ nay, trình độ tri thức người phát triển rõ rệt Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập người dân, nguồn lực phù hợp với nguyện vọng, với truyền thống hiếu học nhân dân Vì dạy học người giáo viên cần phát triển học sinh “ lực trí tuệ, phát huy tính tích cực sáng tạo, biết nhìn nhận vấn đề góc độ khác Tìm tòi cũ mới” Để phát huy tính tích cực sáng tạo học sinh người giáo viên phải đặt học sinh vào tình có vấn đề tạo cho em thách thức trước vấn đề Lý thuyết đồng xây dựng tảng phép chia vành số nguyên Là nội dung suy luận cách lôgic, chặt chẽ Trên sở lý thuyết đồng hai nhà bác Ơle Fécma đưa định lý tiếng cố tính ứng dụng cao Cơ sở thực tiễn Lý thuyết đồng cho ta phương pháp đồng dư, động tác có tính chất kỹ thuật giúp bổ sung giải vấn đề chia hết vành số nguyên Trong chương trình toán THCS có nhiều dạng tập liên quan đến lý thuyết đồng dư, xong đưa vào số tập điển hình dạng toán lớp Thực trạng Nắm vận dụng thành thạo phương pháp giải toán vấn đề cần trọng, đặc biệt học sinh trường THCS Yên Lạc – có chất lượng đào tạo cao – phải trọng để đảm bảo nâng cao chất lượng học sinh Hơn để giúp em HSG tự tin đạt thành tích cao kì thi HSG Bằng việc xây dựng chuyên đề toán có nội dung phù hợp thiết thực tin tưởng em học sinh say mê học toán tìm cách học, nắm phương pháp giải toán thông qua dạng tập Qua giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi 7, thấy chuyên đề thiết thực, em giải số dạng toán khó, vận dụng linh hoạt phương pháp để giải số dạng toán liên quan đến lý thuyết đồng đưa dạng toán dạng quen thuộc đơn giản Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh nắm phương pháp để giải toán, rèn kĩ giải Toán loại nhằm phát triển lực tư duy, lực sáng tạo học sinh - Cho học sinh thấy vai trò tầm quan trọng phương pháp giải liên quan đến lý thuyết đồng Toán học, rèn luyện cho học sinh đức tính cẩn thận, sáng tạo người nghiên cứu khoa học Chuyên đề BDHSG THCS 2016 Phạm vi, kế hoạch đối tượng nghiên cứu 5.1 Phạm vi nghiên cứu Trong môn toán có nhiều dạng tập giải cách sử dụng phương pháp đồng thức Tuy nhiên chuyên đề đưa số ứng dụng sau - Tìm số phép chia số nguyên - Chứng minh chia hết - Tìm chữ số tận luỹ thừa - Giải phương trình nghiệm nguyên 5.2 Kế hoạc nghiên cứu - Thời gian thực chuyên đề buổi tương ứng với 16 tiết dạy 5.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu học sinh giỏi lớp trường THCS Yên Lạc Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu qua tài liệu: SGK, SGV, sách nâng cao phát triển Toán 6,7 , sách nâng cao chuyên đề đại số , tài liệu tham khảo có liên quan… - Nghiên cứu qua thực hành giải tập học sinh - Nghiên cứu qua theo dõi kiểm tra Nghiên cứu từ thực tế giảng dạy, học tập đối tượng học sinh B NỘI DUNG I- ĐỒNG THỨC Định nghĩa điều kiện: a Định nghĩa: Cho m ∈ N *; a,b ∈ Z Nếu a b chia cho m có số ta nói: a b đồng theo môđun m Kí hiệu: a ≡ b (mod m) Hệ thức: a ≡ b (mod m) gọi đồng thức Ví dụ: 19 ≡ (mod 8); -25 ≡ (mod 4) b Các điều kiện tương đương: 1a ≡ b (mod m) 2(a - b)  m ∃t ∈ Z cho: a = b + m.t 32 Các tính chất a Quan hệ đồng quan hệ tương đương tập hợp Z có nghĩa là: 1a ≡ a (mod m) 2a ≡ b (mod m) => b ≡ a (mod m) 3a ≡ b (mod m); b ≡ c (mod m) => a ≡ c (mod m) b Ta cộng vế với theo môđun Cụ thể: n n k ( − ) a ≡ ≡ bi (mod m) i = 1, n => ∑ ∑ (−1) k bi (mod m) ∀k ∈ N i i =1 i =1 Chuyên đề BDHSG THCS 2016 c Ta nhân vế với nhiều đồng thức theo môđun Cụ thể: ≡ bi (mod m);i = 1, n n => ∏a n i i =1 ≡∏ b1 (mod m); i =i Các hệ a a ≡ b (mod m) => a ± c ≡ b ± c (mod m) b a + c ≡ b (mod m) => a ≡ b - c (mod m) c a ≡ b (mod m) => a + k.m ≡ b (mod m) d a ≡ b (mod m) => a.c ≡ b.c (mod m) e a ≡ b (mod m) => an ≡ bn (mod m) ∀n ∈ N f Cho f(x) = an xn + an-1 xn-1 + +a1x + a0 ∀ai ∈ Z Nếu α ≡ β (mod m) ta có f( α ) ≡ f( β ) (mod m) α ≡ Đặc biệt: f( ) (mod m) ta có: f( α + k.m) ≡ (mod m) ∀k ∈ Z g Ta chia hai vế đồng thức cho ước chung chúng nguyên tố với môđun Cụ thể là: a.c ≡ b.c (mod m); ƯCLN (c; m) =1 => a ≡ b (mod m) h Ta nhân hai vế môđun đồng thức với số nguyên dương Cụ thể là: a ≡ b (mod m) => a.c ≡ b.c (mod m.c) ∀c ∈ N * i Ta chia hai vế môđun đồng thức với ước dương chúng Cụ thể là: a ≡ b (mod m); < c ∈ ƯC (a; b; m) => a/c ≡ b/c (mod m/c) k Nếu số a b đồng với theo nhiều môđun chúng đồng với theo môđun bội chung nhỏ môđun Cụ thể là: a ≡ b (mod mi), i = 1, n => a ≡ b (mod m) Trong đó: m = BCNN(m1, m2 … mn) l Nếu a b đồng với theo môđun m chúng đồng với theo môđun ước dương m Cụ thể là: a ≡ b (mod m); < ∂ ∈ Ư(m) => a ≡ b (mod ∂ ) m Nếu: a ≡ b (mod m) thì: ƯCLN( a; m) = ƯCLN( b; m) II- ĐỊNH LÝ ƠLE VÀ ĐỊNH LÝ FÉCMA Định lý Ơle a Hàm số Ơle- µ(m) Cho hàm số µ(m) xác định sau: Chuyên đề BDHSG THCS 2016 - m = ta có: µ(m) = - m > µ(m)là số tự nhiên không vượt m – nguyên tố với m b Công thức tính µ(m) b.1 m = pα ( p số nguyên tố, α số tự nhiên khác 0) µ(m) = µ(pα) = pα (1 − p ) Ta có: b.2 có: α1 α2 α3 αn m = p1 p2 p3 pn (p1 i 1số nguyên1tố, α1 số tự nhiên khác ) Ta µ(m) = m (1 − p )(1 − p )(1 − p )…(1 − p ) n c Định lý Ơle Cho m số tự nhiên khác a số nguyên tố với m Khi ta có: a µ(m) ≡ (mod m) Định lý Fécma - Định lý Fécma Cho p số nguyên tố a số nguyên không chia hết cho m Khi ta có: ap - ≡ (mod p) - Định lý Fécma Cho p số nguyên tố, a số nguyên dương Khi ta có: ap - ≡ a (mod p) Chuyên đề BDHSG THCS 2016 III - MỘT SỐ ỨNG DỤNG Tìm số phép chia Ví dụ1: Tìm số phép chia: 29455 – chia cho Giải: Ta có: 2945 ≡ (mod 9) => 29455 – ≡ 25 – (mod 9) Mà 25 – ≡ (mod 9) Vậy số 29455 – chia cho Ví dụ 2: Tìm số phép chia 109345 chia cho 14 Giải: Ta có: 109 ≡ -3 (mod 14) => 109345 ≡ (-3)345 (mod 14) Ta lại có: ( -3; 14 ) = 1 Hơn nữa: µ(14) = 14.(1 − )(1 − ) = Nên: (-3)6 ≡ (mod 14) (theo định lý Ơle) => (-3)345 ≡ (-3)3 (mod 14) Mặt khác: (-3)3 = -27 ≡ (mod 14) Vậy số phép chia 109345 chia cho 14 Ví dụ 3:Tìm số phép chia: (19971998 + 19981999 +19992000 )10 chia cho 111 Giải: Ta có: 1998 ≡ (mod 111) => 1997 ≡ -1 (mod 111) 1999 ≡ (mod 111) Nên ta có: 19971998 + 19981999 +19992000 ≡ (mod 111) (19971998 + 19981999 +19992000 )10 ≡ 210 (mod 111) Mặt khác ta có: 210 = 1024 ≡ 25 (mod 111) Vậy (19971998 + 19981999 +19992000 )10 chia cho 111 có số 25 Bài tập : Tìm số phép chia Bài : Tìm số phép chia 20042004 cho 11 Sử dụng dấu hiệu chia hết cho 11 : Một số gọi chia hết cho 11 hiệu tổng chữ số hàng lẻ tổng chữ số hàng chẵn kể từ trái sang phải chia hết cho 11 Ví dụ : Xét xem số 5016 có chia hết cho 11 ? Ta có (5 + 1) - (0 + 6) = Vì  11 = > 5016  11 Giải : Ta có 2002  11 => 2004 -  11 => 2004 ≡ (mod 11) => 20042004 ≡ 22004 (mod 11) , mà 210 ≡ (mod 11) (vì 1024 -  11) => 20042004 = 24.22000 = 24.(210)200 ≡ 24 ≡ (mod 11) Vậy 20042004 chia 11 Bài : Tìm số chia A = 19442005 cho Giải : 2005 Ta có : 1944 ≡ -2 (mod 7) => 1944 ≡ (-2)2005 (mod 7) Chuyên đề BDHSG THCS 2016 Mà (-2) ≡ - (mod 7) => (-23)668 ≡ 1668 (mod 7) hay (-23)668 ≡ (mod 7) => (-23)668.(-2) ≡ - (mod 7) hay (-2)2005 ≡ - (mod 7) Vậy 19442005 cho Bài : Tìm số phép chia 15325 - cho Giải : 5 Ta có 1532 ≡ (mod 9) => 1532 ≡ (mod 9) , mà 25 ≡ (mod 9) => 15325 ≡ (mod 9) => 15325 - ≡ 4(mod 9) Vậy 15325 - chia cho Bài : Tìm phép chia 32003 cho 13 Giải : Ta có ≡ (mod 13) mà 2003 = 3.667 + => 32003 = (33)667 32 33 ≡ => (33)667 ≡ 1667 => (33)667 32 ≡ 1.32 (mod 13) => 32003 ≡ (mod 13) Vậy 32003 chia cho 13 Bài : Tìm phép chia 570 + 750 cho 12 Giải : 2 35 Ta có ≡ 1(mod 12) => (5 ) ≡ (mod 12) hay 570 ≡ 1(mod 12) (1) 72 ≡ (mod 12) => (72)25 ≡ 1(mod 12) hay 750 ≡ 1(mod 12) (2) Từ (1) (2) => 570 + 750 chia cho 12 Bài : Tìm số A = 776776 + 777777 + 778778 chia cho chia cho 5? Giải : 776 +Ta có 776 ≡ - 1(mod 3) => 776 ≡ -1(mod 3) => 776776 ≡ (mod 3) 777 ≡ (mod 3) => 777777 ≡ (mod 3) 778 ≡ (mod 3) => 778778≡ (mod 3) => 776776 + 777777 + 778778 chia cho +Ta có 776 ≡ (mod 5) => 776776 ≡ (mod 5) 777 ≡ - (mod 5) => 777777 ≡ - 3777 (mod 5) 778 ≡ (mod 5) => 778778 ≡ 3778 (mod 5) => 776776 + 777777 + 778778 ≡ - 3777 + 3778 (mod 5) Hay 776776 + 777777 + 778778 ≡ + 3.3777 - 3777 (mod 5) 776776 + 777777 + 778778 ≡ + 3777(3 - 1) (mod 5) 776776 + 777777 + 778778 ≡ + 2.3777 (mod 5) Mà 32 ≡ - 1(mod 5) => (32)388.3 ≡ (mod 5) Vậy A = 776776 + 777777 + 778778 ≡ + 2.3 ≡ (mod 5) Vậy A chia cho Bài : Tìm số A = 32005 + 42005 chia cho 11 chia cho 13 ? Giải : 5 401 +Ta có : ≡ (mod 11) => (3 ) ≡ (mod 11) Và 45 ≡ (mod 11) => (45)401 ≡ (mod 11) Chuyên đề BDHSG THCS 2016 2005 2005 => A = + ≡ (mod 11) => A chia cho 11 +Ta có : 33 ≡ (mod 13) => (33)668 ≡ 1.3 (mod 13) => 32005 ≡ (mod 13) Và 43 ≡ -1 (mod 13) =>(43)668 4≡ 1.4 (mod 13) => 42005 ≡ (mod 13) => A = 32005 + 42005 ≡ (mod 13) => A chia cho 13 Chứng minh chia hết Ví dụ 1: Chứng minh: 3100 – chia hết cho 13 Giải Ta có: 33 = 27 ≡ (mod 13) => 3100 = 3.399 ≡ 3.1 (mod 13) => 3100- ≡ (mod 13) Vậy 3100-3 chia hết cho 13 Ví dụ 2: Chứng minh 62n + + 5n + chia hết cho 31 voí n số tự nhiên Giải: Ta có: 62 ≡ (mod 31) => 62n ≡ 5n (mod 31) Mặt khác: ≡ - 52 (mod 31) Nên: 62n + ≡ -5n + (mod 31) Vậy 62n + + 5n + chia hết cho 31 Ví dụ 3: Chứng minh n +1 + 311 với n số tự nhiên Giải: Ta có: µ(11) = 10; µ(10) = 10(1 − )(1 − ) = Áp dụng ĐL Ơle ta có: (3; 10) = => 3µ(10) ≡ (mod 10) 34 ≡ (mod 10) => 34n + ≡ (mod 10) Đặt 34n + = 10.k + với k ∈ N n+1 Khi ta có: 23 + = 210.k +3 + Áp dụng định lý Ơle ta có: (2; 11) = Nên 2µ(11) ≡ (mod 11) 210 ≡ (mod 11) => 210.k +3 ≡ 23 (mod 11) n +1 => 210.k +3 + ≡ 23 +3 (mod 11) 23 + ≡ (mod 11) Vậy n +1 + 311 Bài tập Bài : Chứng minh số A = 61000 - B = 61001 + bội số Giải : 1000 Ta có ≡ - (mod 7) => ≡ (mod 7) => 61000 -  Vậy A bội Từ 61000 ≡ (mod 7) => 61001 ≡ (mod 7) , mà ≡ - (mod 7) => 61001 ≡ -1 (mod 7) => 61001 +  Vậy B bội Bài : Chứng minh A = 7.52n + 12.6n chia hết cho 19 Chuyên đề BDHSG THCS 2016 Giải : Ta có A = 7.5 + 12.6 = 7.25 + 12.6n Vì 25 ≡ (mod 19) => 25n ≡ 6n (mod 19) =>7.25n ≡ 7.6n (mod 19) => 7.25n + 12.6n ≡ 7.6n + 12.6n ≡ 19.6n ≡ (mod 19) Điều chứng tỏ A chia hết cho 19 Bai : Chứng minh 22012 - chia hết cho 31 Giải : Ta có ≡ (mod 31) , mà 2012 = 5.402 + Nên 22012 = (25)402 22 Vì 25 ≡ (mod 31) => (25)402 ≡ 1402 (mod 31) => (25)402.22 ≡ 1.22 (mod 31) => 22012 ≡ (mod 31) => 22012 - chia hết cho 31 2n n n Bài : Chứng minh : 22225555 + 55552222 chia hết cho Giải : Ta có 2222 +  => 2222 ≡ - (mod 7) => 22225555 ≡ (- 4)5555(mod 7) 5555 -  => 5555 ≡ (mod 7) => 55552222 ≡ 42222 (mod 7) => 22225555 + 55552222 ≡ (- 4)5555 + 42222 (mod 7) ≡ 42222(1 - 43333)(mod 7) Ta lại có : 43 ≡ 1(mod 7) => 43333 ≡ (mod 7) Nên 22225555 + 55552222 ≡ (mod 7) => 22225555 + 55552222 chia hết cho Tìm chữ số tận số a)Tìm chữ số tận an : -Nếu a có chữ số tận 0; 1; an có chữ số tận 0; 1; -Nếu a có chữ số tận 2, 7, ta vận dụng nhận xét sau với k ∈ Z 24k ≡ (mod 10) 34k ≡ (mod 10) 74k ≡ (mod 10) Do để tìm chữ số tận an với a có chữ số tận 2; 3; ta lấy n chia cho Giả sử n = 4k + r với r ∈ {0; 1; 2; 3} Nếu a ≡ (mod 10) an ≡ 2n = 24k + r ≡ 6.2r (mod 10) Nếu a ≡ (mod 10) a ≡ (mod 10) an ≡ a4k + r ≡ ar (mod 10) Ví dụ : Tìm chữ số cuối số : a) 62009 , b) 92008 , c) 32009 , d) 22009 Giải : 2009 a) có chữ số tận (vì nâng lên luỹ thừa với số mũ tự nhiên khác có tận số 6) b) 92008 = (92)1004 = 811004 = … có chữ số tận 91991 = 91990.9 = (92)995.9 = 81995.9 = (…1).9 = … có chữ số tận 9 Chuyên đề BDHSG THCS 2016 Nhận xét : Số có chữ số tận nâng lên luỹ thừa với số mũ tự nhiên chẵn khác chữ số tận 1, nâng lên luỹ thừa với số mũ tự nhiên lẻ có số tận c) 32009 = (34)502.3 = 81502.3 = (… 1).3 = … có chữ số tận d) 22009 = 22008.2 = (24)502.2 = 16502.2 = ( … 6).2 = … có chữ số tận Ví dụ : Tìm chữ số tận số sau : a) 421 , b) 3103 , c) 84n + (n ∈ N) d) 1423 + 2323 + 7023 Giải : a) 430 = 42.15 = (42)15 = 1615 = …6 có chữ số tận 421 = 420 + = (42)10.4 = 1610.4 = (…6).4 = … có chữ số tận Nhận xét : Số có số tận nâng lên luỹ thừa với số mũ tự nhiên chẵn có số tận 6, nâng lên với số mũ tự nhiên lẻ có số tận 4) b) 3103 = 3102.3 = (32)51.3 = 951.3 = (… 9).3 = … có chữ số tận c) 84n + = 84n.8 = (23)4n.8 = 212n.8 = (24)3n.8 = 163n.8 = (…6).8 = … có chữ số tận d) 1423 = 1422.14 = (… 6).14 = … 2323 = 2322.23 = (232)11.23 = ( … 9).23 = …7 7023 = … Vậy : 1423 + 2323 + 7023 =( … 4) + (… 7) + (… 0)= … có chữ số tận b)Tìm hai số tận số an : Ta có nhận xét sau : 220 ≡ 76 (mod 100) 320 ≡ 01 (mod 100) 65 ≡ 76 (mod 100) 74 ≡ 01 (mod 100) Mà 76n ≡ 76 (mod 100) với n ≥ 5n ≡ 25 (mod 100) với n ≥ Suy kết sau với k số tự nhiên khác a20k ≡ 00 (mod 100) a ≡ (mod 10) a20k ≡ 01 (mod 100) a ≡ 1; 3; 7; (mod 10) a20k ≡ 25 (mod 100) a ≡ (mod 10) a20k ≡ 76 (mod 100 a ≡ 2; 4; 6; (mod 10) Vậy để tìm hai chữ số tận an, ta lấy số mũ n chia cho 20 Ví dụ : Tìm hai chữ số tân 22003 Giải : Ta có : 220 ≡ 76 (mod 100) => 220k ≡ 76 (mod 100) Do : 22003 = 23.(220)100 = 8.(220)100 = ( … 76).8 = …08 Vậy 22003 có hai chữ số tận 08 Ví dụ 4: Tìm chữ số tận 20092010 Giải: Ta có: 20092010 ≡ 92010 (mod 100) Áp dụng định lý Ơle ta có: (9; 100) =1 10 Nên: 9µ(100) Chuyên đề BDHSG THCS 2016 1 ≡ (mod 100) Mà µ(100) = 100.(1 − )(1 − ) = 40 Hay: 940 ≡ (mod 100) => 92010 ≡ 910 (mod 100) Mà 910 = 3486784401 ≡ (mod 100) Vậy chữ số tận 20092010 01 Ví dụ 5: Tìm chữ số tận 21954 Giải: Ta thấy (2; 1000) = nên chưa thể áp dụng trực tiếp định lý Ơle Ta có: (21954; 1000) = Ta xét 21951 chia cho 125 Áp dụng định lý Ơle ta có: (2; 125) = 1 Nên: 2µ(125) ≡ (mod 125) Mà µ(125) = 125(1 − ) = 25 Hay: 225 ≡ (mod 125) => 21951 ≡ (mod 125) => 21951 23 ≡ 2.23 (mod 125.23) 21954 ≡ 16 (mod 1000) Vậy chữ số tận 21954 016 Ví dụ 6: Tìm chữ số tận 9 Giải: Áp dụng định lý Ơle ta có: (9; 100) = 1; µ(100) = 40; => 940 ≡ (mod 100) (*) Mặt khác ta có: 92 ≡ (mod 40) => 99 ≡ (mod 40) Đặt 99 = 40.k + với k ∈ N (**) Từ (*) (**) suy ra: 9 ≡ 99 (mod 100) Mà: 99 = 387420489 ≡ 89 (mod 100) 9 Vậy chữ số tận 9 89 Giải phương trình nghiệm nguyên a Xét số hai vế Ví dụ 1: Giải phương trình nghiệm nguyên sau: x + = y + y (*) Giải: Ta có: VT = x + ≡ ( mod 3) ⇒ VP = y + y ≡ ( mod 3) ⇔ y ( y + 1) ≡ ( mod ) ⇒ y ≡ 1( mod 3) ( y=3k y = 3k+2 VP ≡ ( mod 3) ) ⇒ y = 3k + (trong k ∈ Z ) thay vào pt(*) ta có : x + = ( 3k + 1) + ( 3k + 1) ⇔ x = 9k + 9k ⇔ x = k + k x = k + k  Vậy  y = 3k + k ∈ Z  Ví dụ 2: Giải phương trình nghiệm nguyên sau: (2 x )( )( )( ) + x + 2 x + x + − y = 11879 11 Chuyên đề BDHSG THCS 2016 Giải: Ta có ; + 1; + 2; + 3; + số tự nhiên liên tiếp nên x ( x x )( x )( x )( ) x x + x + 2 x + x + 5 Mặt khác UCLN( ;5) = nên ( + 1) ( + ) ( + 3) ( + ) 5 x x x x y Với y ≥ VT = ( + 1) ( + ) ( + 3) ( + ) − 5 VP = 11879 ≡ ( mod ) suy phương trình nghiệm Với y =0 ta có : x x (2 x ( )( )( )( ) x x ( x )( )( )( ) + x + 2 x + x + − 50 = 11879 ⇔ x + x + 2 x + x + = 11880 )( )( )( ) ⇔ + + 2 + + = 9.10.11.12 ⇒ + = ⇔ = ⇔ = 23 ⇔ x = x x x x x x x Vậy phương trình có nghiệm ( x; y ) = ( 3;0 ) Ví dụ 3: Tìm x, y nguyên dương thoả mãn : Giải: 3x + = ( y + 1) 3x + = ( y + 1) ⇔ 3x = y ( y + ) (**) x Ta có VT = ≡ 1( mod ) ⇒ VP = y ( y + ) ≡ 1( mod ) Suy y số lẻ mà y y+2 hai số lẻ liên tiếp  y = 3m  n Từ pt(**) ⇒  y + = m + n = x  Ta có y +2 > y ⇒ n > m Nếu m > y y+ chia hết cho ( vô lí) Vậy m =0 ⇒ n = ⇒ x=1 ⇒ y =1 b.Sử dụng số phương trình vô nghiệm Ví dụ 4: Giải phương trình nghiệm nguyên sau: 30 19 x + y + 1890 = 19754 + 2013 Giải: Ta có x ,y nguyên dương ⇒ y 5; 18905 ⇒ VT = 19 + + 1890 ≡ 19 ( mod ) x x Mà: 19 ≡ −1( mod ) ⇒ 19 ≡ (−1) ( mod ) x x Nếu x chẵn 19 ≡ 1( mod ) ; x lẻ 19 ≡ −1( mod ) ≡ ( mod ) ⇒ VT ≡ 1; ( mod ) VP ≡ ( mod ) Do phương trình vô nghiệm Ví dụ 5: Tìm số nguyên dương x, y biết: x + x − = 32 y +1 Giải: y +1 Ta có: VP = ≡ ( mod 3) (*) Nếu x =3k ( k ∈ N * ) VT = x + x − ≡ ( mod 3) x y x 12 Chuyên đề BDHSG THCS 2016 ( k ∈ N ) VT = x + x − ≡ 1( mod 3) ( k ∈ N ) VT = x + x − ≡ 1( mod 3) Nếu x =3k +1 Nếu x =3k +2 Vậy với ∀x ∈ Z + VT = x + x − ≡ 1; ( mod 3) (**) Từ (*) (**) suy không tồn x,y thỏa mãn toán Chú ý: Nhiều toán thi vô địch nước phải xét modun lớn VD: (IMO 1999) Ví dụ 6: Giải phương trình nghiệm nguyên sau:: m = n5 − Giải: m ≡ 0;1;3; 4;5;9 ( mod11) n − ≡ 6;7;8 ( mod11) suy phương trình vô nghiệm Chú ý: x ≡ 0;1;8 ( mod ) Ví dụ 7: Giải phương trình nghiệm nguyên sau: x3 + y + z = 2011 Giải: 3 Dựa vào nhận xét ta có x ≡ 0;1;8 ( mod ) ; y ≡ 0;1;8 ( mod ) z ≡ 0;1;8 ( mod ) ⇒ VT = x3 + y + z ≡ 0;1; 2;3;6;7;8 ( mod ) Còn VP = 2011 ≡ ( mod ) suy phương trình vô nghiệm B Bài tập tổng hợp Tìm phép chia a) 32012 cho 13 b) 32013 cho 31 c) 570 + 750 cho 12 Chứng minh: a) 3105 + 4105 chia hết cho 13 không chia hết cho 11 b) 192005 + 112004 chia hết cho 10 Tìm chữ số tận số: 82012, 72011, 195 Chứng minh với số tự nhiên n ta có: a) 11n+2 + 122n+1 chia hết cho 133 b) 5n+2 + 26.5n + 82n+1 chia hết cho 59 c) 7.52n + 12.6n chia hết cho 19 Chứng minh rằng: 22225555 + 55552222 chia hết cho Chứng minh rằng: 333555 + 777555 10 Chứng minh rằng: 32 + 23 + 511, ∀n ∈ N Chứng minh rằng: a) 3n + + 42 n+1 13 , n nguyên dương b) 62 n + 19n − 2n+1 17 c) 62 n +1 + 5n + 31 d) 23n + + 32n +1 19 Chứng minh với số tự nhiên n ta có: a) 22 + 319; c) 22 + 711 b) 22 + 37 10 Tìm phép chia: a) 570 + 750 cho 12; b) 1010 + 1010 + 1010 + + 1010 cho 11 Chứng minh: a) 99 − 99 10; b) 77 − 77 10; c) 32 + 23 + 522 12 Chứng minh: a) 2n + không chia hết cho với n số tự nhiên n 2013 777 n+1 n+ 333 n+1 n+1 n+1 99 77 7 10 n+1 n+1 13 Chuyên đề BDHSG THCS 2016 n b) + không chia hết cho 100 với số tự nhiên n 13 Cho a, b số tự nhiên không chia hết cho Chứng minh: p.a4m + q.b4m chia hết cho p+q chia hết cho 14 p số nguyên tố lơn CMR: p8n + 3p4n – chia hết cho (HD: Áp dụng ĐL Fermat) 15 Cho n số tự nhiên CMR: a) 52 n +1 + 2n + + 2n +1 23; b) 13n + + 142 n +1 183 c) 22 n +1 + 32 n+1 5 d) 52 n +1.2n+ + 3n + 2.22 n+1 38; 16 Tìm phép chia sau: a) 6.5123 + 7162 chia cho 132 b) 20112012 + 20122013 + 2010 chia cho c) 20122012 chia cho 11 d) 22013 chia cho 35 e) 20132011 chia cho 14 f) 1111 chia cho 30 17 Tìm chữ số tận số: 3123, 7200, 77 18 Tìm hai chữ số tận số: 3123, 7200, 77 , 2999, 3999 19 Tìm phép chia 910 − 59 cho13 20 Tìm hai chữ số tận số: 22004, 79 , 1414 , 299 21 Tìm hai chữ số tận số: 19981999 22 Tìm ba chữ số tận số: 32 , 75 23 Tìm số tự nhiên gồm toàn chữ số chia hết cho số: a) 7, 11, 13, 17 b) 19, 23, 29, 31, 37 1976 1974 24 Chứng minh A = (1976 – 1974 )( 19761975 + 19741973) chia hết cho 10000 25 Chứng minh B = (20012000 – 19991998)( 20012001 + 19991999) chia hết cho 1000000 11 7 1112 1011 99 14 2012 2000 2003 2011 26 Tìm hai chữ số tận B = 99 Bài tập phương trình nghiệm nguyên Chứng minh phương trình sau vô nghiệm a, 3x2 – 4y2 = 13 b, 19x2 + 28y2 = 2001 c, x2 = 2y2 – 8y + d, x5 – 5x3 +4x = 24(5y + 1) e, 3x5 – x3 + 6x2 - 18x = 2001 2, Chứng minh A không lập phương số tự nhiên A = 100 0500 01 49 c/s 50 c/s 3, Tìm số x, y nguyên dương cho a, 2x + = y2 b, 2x + 57 = y2 c, x2 = 4y +5 d, 5x3 = 3y + 317 14 Chuyên đề BDHSG THCS 2016 C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I- KẾT LUẬN Lý thuyết đồng mảng kiến thức rộng tương đối phức tạp Tuy nhiên khả ứng dụng rộng có tính ưu việt cao Nó phục vụ nhiều trình giảng dạy môn Toán THCS Hơn từ lý thuyết đồng mở cho ta lĩnh vực khác Ví dụ như: Phương trình vô định, Lý thuyết chia hết vành đa thức Z(x), Vì sáng kiến kinh nghiệm đưa hết Lý thuyết đồng số ứng dụng điều nung nấu hoàn thiện nưa Trong sáng kiến chắn nhiều vấn đề chưa đầy đủ Vì kính mong quý vị, bạn bè đồng nghiệp góp ý chia để chuyên đề hoàn thiện II- Ý KIẾN KIẾN NGHỊ Trong nhiều năm qua, với quan tâm giúp đỡ quan nhiều mặt cho ngành giáo dục với phát triển nhanh công nghệ thông tin Các sáng kiến kinh nghiệm nhiều giáo viên ngày có chất lượng Tuy nhiên khả trao đổi, phạm vi ứng dụng chưa rộng rãi nhiều ý tưởng hay chưa đến với tất giáo viên học sinh nhằm biến ý tưởng thành thực Vì kính mong Phòng, Sở GD-ĐT, Tổ chuyên môn nên tạo điều kiện để sáng kiến, ý tưởng hay đến với tất giáo viên học sinh, cách in ấn, đưa lên trang Web nội phòng, sở để ý tưởng trở thành thực có ý nghĩa KẾT QUẢ VẬN DỤNG VÀO GIẢNG DẠY Các phương pháp giải Lý thuyết đồng số ứng dụng chủ đề Toán hay, nghiên cứu sâu thấy thú vị, áp dụng giải toán phương trình, vận dụng vào nhiều dạng tập có nhiều ứng dụng hút học sinh trung học sở Trước chuyên đề đưa vào áp dụng kết khảo sát cho biết mức độ nhận thức khả vận dụng học sinh thấp, kết tổng hợp bảng sau Chất lượng trước thực chuyên đề Năm học 201 201 Giỏi SL % Khá SL % Trung bình SL % Yếu SL % Kém SL % 10 18 15 21,7 % 39,1 % 32,6 % 6,6% 15 Chuyên đề BDHSG THCS 2016 Chất lượng sau thực chuyên đề Năm học 201 201 Giỏi SL % Khá SL % Trung bình SL % Yếu SL % Kém SL % 16 20 34,8 % 43,5 % 19,6 % 2,1% Tuy chuyên đề xem xét ứng dụng xong không tránh khỏi hạn chế thiếu sót, mong góp ý cấp đạo chuyên môn, bạn đồng nghiệp giàu kinh nghiệm, bạn đọc chuyên đề bổ sung góp ý chân thành để chuyên đề hoàn thiện ứng dụng nhiều hơn! Chân thành cảm ơn! Yên Lạc, ngày tháng 01 năm 2014 Người viết chuyên đề Nguyễn Duy Đông TÀI LIỆU THAM KHẢO 1, Nâng cao phát triển Toán 6,7,8,9 – Vũ Hữu Bình – NXB GD 2, 1001 Bài toán sơ cấp BD HSG Toán THCS – Lê Hồng Đức – Đào Thiện Khải 3, Tổng hợp Toán tuổi thơ năm 2009 – NXB GD 4, Tuyển chọn thi HSG Toán THCS – Lê Hồng Đức 5, Phương trình nghiệm nguyên – Vũ Hữu Bình 6, Tạp chí Toán học tuổi trẻ - NXB GD 7, Các đề thi vào trường chuyên lớp chọn tỉnh 8, Các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Toán THCS – Lê Đức Thịnh 16 ... => 77 677 6 ≡ (mod 5) 77 7 ≡ - (mod 5) => 77 777 7 ≡ - 377 7 (mod 5) 77 8 ≡ (mod 5) => 77 877 8 ≡ 377 8 (mod 5) => 77 677 6 + 77 777 7 + 77 877 8 ≡ - 377 7 + 377 8 (mod 5) Hay 77 677 6 + 77 777 7 + 77 877 8 ≡ + 3. 377 7... 3. 377 7 - 377 7 (mod 5) 77 677 6 + 77 777 7 + 77 877 8 ≡ + 377 7(3 - 1) (mod 5) 77 677 6 + 77 777 7 + 77 877 8 ≡ + 2. 377 7 (mod 5) Mà 32 ≡ - 1(mod 5) => (32)388.3 ≡ (mod 5) Vậy A = 77 677 6 + 77 777 7 + 77 877 8 ≡ +... Giải : 77 6 +Ta có 77 6 ≡ - 1(mod 3) => 77 6 ≡ -1(mod 3) => 77 677 6 ≡ (mod 3) 77 7 ≡ (mod 3) => 77 777 7 ≡ (mod 3) 77 8 ≡ (mod 3) => 77 877 8≡ (mod 3) => 77 677 6 + 77 777 7 + 77 877 8 chia cho dư +Ta có 77 6 ≡

Ngày đăng: 14/04/2017, 20:31

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan