第二章 数与坐标系.doc

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1、第二章數與坐標系§2-1整數(甲)自然數與整數的引入(1)自然數(N):人類基於計數、排序最先發展出來的數系。(2)自然數系中加法、乘法的運算a,b,cÎNa+bÎN,abÎN(封閉性)a+b=b+a,ab=b×a(交換律)a+(b+c)=(a+b)+c,(ab)c=a(bc)(結合律)(a+b)×c=ac+bc(分配律)自然數的缺陷:自然數對於加法、乘法具有封閉性,但是兩個自然數相減並不一定是自然數,為了彌補這個缺憾,於是有了整數的誕生。自然數系誕生後,為了彌補上述缺憾,整數系先是繼承了自然數對於加法、乘法的所有資產(運算性質),接著反方向開拓了「零」和「負整數

2、」,形成了一條「雙向開放」的整數大道。(3)整數的基本性質:若a,b,c都是任意整數,則(a)a+b,a-b,a×b都是整數(封閉性),a¸b不一定是整數。(b)a+b=b+a,a×b=b×a(c)a+(b+c)=(a+b)+c,(ab)c=a(bc)(d)(a+b)×c=a×c+bc(e)a+c=b+cÞa=b(加法消去律)(f)a×c=b×c(c¹0)Þa=b(乘法消去律)(g)a+0=0+a=a,a×0=0×a=0,a×1=1×a=a(4)除法原理:若a,b為整數,則存在唯一的一組整數q,r,使得a=bq+r,且0£r<

3、b

4、。我們稱a為被除數,b為除數,q

5、為商數,r為餘數。例如:23¸5=?…….?23=5´4+3-13¸5=?…….?-13=5´(-3)+2(5)整數的大小:整數的大小(次序)關係具有下列性質:若a,b,c都是任意整數(a)三一律:a>b,ab且b>c,則a>c。(c)加法律:a>bÛa+c>b+c(d)乘法律:c>0且a>bÛac>bc,c<0且a>bÛac

6、b

7、。說明:17=5´1+1217=5´2+717=5´3+217=5´4

8、+(-3)對於17與5我們可以找到許多組整數q,r但如果要求0£r<

9、b

10、,這樣的q,r就只有一組了。即a=bq+r且0£r<

11、b

12、←(這個條件非常重要)17=53+20£2<5其它例子:13=5´2+3,-9=5´(-2)+1,-7=-3´3+2當r=0時a=bq,此時我們稱b是a的因數或a是b的倍數或a可被b整除。符號記為:b

13、a。(2)整除的性質:(a)a

14、a(反身性)(b)a

15、b且b

16、cÞa

17、c(c)a

18、b且a

19、cÞa

20、mb+nc,m,n為整數。Pf:注意!設a是異於0的整數,則下列命題是否成立?(3)因數與倍數:(a)設a,b為整數且b

21、a,我們稱b是a

22、的因數或a是b的倍數。(b)質數:若p是大於1的正整數,且p只有1與p本身兩個正因數,則稱p為質數。注意:(a)質數中只有2為偶數。(b)質數有無限多個。(c)任一質數p的正因數都是_____個,即_________。(d)pk的正因數個數有_________個,即______________________。(c)質因數:若b

23、a且b為質數,則稱b為a的質因數。例如:12的正因數有1,2,3,4,6,12,其中2,3為12的質因數。(d)倍數的判別:2的倍數:末位數字0,2,4,6,85的倍數:末位數字為0或53的倍數:各位數字和為3的倍數9的倍數:各位數字和為

24、9的倍數4的倍數:末二位數為4的倍數8的倍數:末三位數為8的倍數11的倍數:奇位數字和與偶位數字和的差為11的倍數。(e)質數的檢驗(篩法):設a,b,c為正整數,且a=b×c,b>1,c>1,求證:b,c中至少有一個小於或等於。[證明]:假設b,c均大於Þa=bc>×=a矛盾!設aÎN,a>1,若a不為質數,試證:a必有小於或等於的質因數。[證明]:a不為質數,可令a=bc,其中b,c為大於1的正整數根據前面的證明Þb,c之中至少有一個小於或等於設b£,根據算術基本定理,可找到一個質數p,p

25、bb£,p£又p

26、b且b

27、aÞp

28、a。故a必有小於或等於的質因數p

29、。試判別313是否為質數。(a)=17.□(b)找小於或等於的質數:2,3,5,7,11,13,17(g)用2,3,5,7,11,13,17來除請試判別407是否為質數?(f)標準分解式:如果nÎN,n>1,且,其中p1,p2,…pk為不同的質數,a1,a2,a3….,ak為正整數,這種分解式,稱為n的標準分解式。[例題1]設a為整數,若(2a-1)

30、(5a+1)且(a+2)

31、(5-2a),則求a的值。Ans:a=1或-3[例題2]設x,yN,x被7除餘6,y被7除餘5,求(1)xy被7除餘多少?(2)x+2y被7除於多少?Ans:(1)2(2)2[例題3]504

32、=23´3

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