某數(shù)是四個連續(xù)自然數(shù)的乘積,它的個位不是0則一定是幾


網(wǎng)上有家長提問——
a、b、c、d是四個連續(xù)自然數(shù),已知a×b×c×d=x,并且x的個位不為0,則x的個位是______.
【思路】
不難看出這是一道數(shù)論題,數(shù)論是解析重組自然數(shù)的學(xué)問;
數(shù)論七字訣“因倍質(zhì)合余方位”,“因倍”是指因數(shù)、倍數(shù)、因數(shù)分解、公因、公倍、最大公因、最大公倍、因數(shù)定理等,“質(zhì)合”是指質(zhì)數(shù)、合數(shù)、分解質(zhì)因數(shù)、質(zhì)數(shù)判定、質(zhì)數(shù)性質(zhì)、特殊質(zhì)數(shù)、乘積末尾0個數(shù)等,“余”是指帶余除法、整除(余數(shù))特征、余數(shù)性質(zhì)、同余、剩余等,“方”是指乘方、平方數(shù)等,“位”是指位值原理,進位制等;
看到“四個連續(xù)自然數(shù)的乘積”和“乘積個位不為0”很自然就會想到“因”、“質(zhì)”,從而想到去研究自然數(shù)中是否含有“2”、“5”;
但僅僅研究因數(shù)分解、質(zhì)因數(shù)是不夠的,我們還需要考慮到“余”;
充分利用余數(shù)的性質(zhì)、整除(余數(shù))特征、以及化帶余除法為乘法表達式的技巧,便可化繁為簡.
【步驟】

【詳解】
2×5=10,10乘某自然數(shù)的乘積個位必為0;
若干個自然數(shù)相乘,只要它們的質(zhì)因數(shù)里面有2以及5,乘積末尾必有0[1];
四個連續(xù)自然數(shù)必有偶數(shù)[2],并且若干個自然數(shù)相乘,但凡有一個自然數(shù)是偶數(shù),乘積必為偶數(shù)[3];
因為乘積x是偶數(shù),則x=2×□,而只要x還含有質(zhì)因數(shù)5,末尾必為0,所以x不含質(zhì)因數(shù)5[4];
因為乘積x不含質(zhì)因數(shù)5,則四個自然數(shù)a、b、c、d均不含質(zhì)因數(shù)5[5];
因為四個自然數(shù)均不含質(zhì)因數(shù)5,所以a、b、c、d除以5的余數(shù)不為0[6];
任何不能被5整除的自然數(shù),除以5的余數(shù)只有4種可能:余1、余2、余3、余4;
又因為四個連續(xù)自然數(shù)可表示為a、a+1、a+2、a+3,這四個數(shù)除以5的余數(shù)一定兩兩不等[7];
綜合第7條與第8條可以推出:這四個連續(xù)自然數(shù)a、b、c、d除以5的余數(shù)必定分別為1、2、3、4[8];
根據(jù)余數(shù)的可乘性[9],x除以5的余數(shù)等于“a除以5的余數(shù)×b除以5的余數(shù)×c除以5的余數(shù)×d除以5的余數(shù)”,即x除以5的余數(shù)等于“1×2×3×4=24”;
由于余數(shù)24大于除數(shù)5,所以應(yīng)繼續(xù)除下去:24÷5=4······4,所以x除以5的余數(shù)為4[10];
因為x除以5余4,所以x=5×□+4,又因為x是偶數(shù),所以□一定是偶數(shù),于是□=2×△[11],代入原式得x=5×2×△+4=10×△+4,即x是一個10的倍數(shù)再加4,也即,x除以10余4,換言之——x是的個位是4.
答:x的個位是4.
【總結(jié)】
這是一道數(shù)論題,數(shù)論是解析重組自然數(shù)的學(xué)問;
數(shù)論七字訣“因倍質(zhì)合余方位”,除了“余”,其余都是研究整除;
看到“四個連續(xù)自然數(shù)的乘積”和“乘積個位不為0”很自然就會想到“因”、“質(zhì)”,從而想到去研究自然數(shù)中是否含有“2”、“5”;
但僅僅研究因數(shù)分解、質(zhì)因數(shù)是不夠的,我們還需要從“四個自然數(shù)均不含質(zhì)因數(shù)5”的整除思維切換到“四個自然數(shù)除以5的余數(shù)非0且不同”這樣的余數(shù)思維;
充分利用余數(shù)的性質(zhì)、整除(余數(shù))特征、以及化帶余除法為乘法表達式的技巧,便可化繁為簡.
“因倍質(zhì)合余方位”,“余”雖一個字,撐起數(shù)論半邊天.
【參考】
^舉幾個例子:8×12=(2×2×2)×(2×2×3)=96、25×15=(5×5)×(3×5)=375、25×6=(5×5)×(2×3)=150、25×4=(5×5)×(2×2)=100,可以看出若干自然數(shù)相乘:①質(zhì)因數(shù)里2再多沒有5乘積末尾沒有0,②質(zhì)因數(shù)里5再多沒有2乘積末尾沒有0,③質(zhì)因數(shù)中一個2與一個5搭配得到乘積末尾的一個0,④有多少對2和5乘積末尾就有幾個連續(xù)0.
^四個連續(xù)自然數(shù)中必有偶數(shù):設(shè)四個連續(xù)自然數(shù)中最小數(shù)為a,①若a為奇數(shù),則a+1(四個自然數(shù)中第二小的數(shù))必為偶數(shù),②若a為偶數(shù),本身就已經(jīng)符合.
^舉例:2×3×5×7=210(偶數(shù)),3×3×5×7=315(奇數(shù)).
^可以理解為x由若干個“零件”相乘“組裝”而成,x的零件里沒有“5”.
^a、b、c、d可以理解為x的“組件”,這些“組件”可進一步拆解為“零件”,既然最終完成品x不含“5”,那么構(gòu)成x的組件a、b、c、d的“零件”里也不可能有“5”.
^只要自然數(shù)除以5余0,就可以認為該自然數(shù)能被5整除.
^設(shè)n,m,q,r為自然數(shù)且m>r>0,帶余除法n÷m=q······r可以變形為n=mq+r,那么n+1=mq+(r+1),n+2=mq+(r+2),n+3=mq+(r+3),只要m>(r+3),r、(r+1)、(r+2)、(r+3)一定是四個不同的余數(shù).
^a除以5必定余1,否則必有b、c、d的某個數(shù)除以5余0,與前面的推理不符,舉例:若a除以5余2,則b除以5余3,則c除以5余4,則d除以5余0(本來d除以5余5,但余數(shù)不能等于除數(shù),如果等于了,可以再多除一次,于是余數(shù)變?yōu)?),若a除以5余3或余4同樣可得到能被5整除的b或c或d.
^余數(shù)的可乘性說的是“積之余等于余之積”,即若干個自然數(shù)的乘積除以某數(shù)的余數(shù)等于這若干個自然數(shù)分別除以某數(shù)的余數(shù)的乘積(若乘積大于除數(shù)應(yīng)繼續(xù)除至小于除數(shù)為止),舉例:24除以5余4,6除以5余1,24×6=144,那么144除以5余——4×1=4.
^也可以這樣來理解:設(shè)k為自然數(shù),x=5k+24=5k+5×4+4=5(k+4)+4.
^x分為兩部分:5×□和4,4本身是偶數(shù),所以想要x是偶數(shù)就必須讓5×□是偶數(shù)(偶數(shù)+偶數(shù)=偶數(shù)),而5×□中5是奇數(shù),奇數(shù)必須乘偶數(shù)才能得到偶數(shù),所以□一定是偶數(shù),即□=2×△,這里的□、△都是待定自然數(shù).